Gunn diod nima?
Gunn diodi nima?
Gunn diodi ta'rif
Gunn diodi ikki terminalga ega bo'lgan pasiv semiprovodnik qurilmasi hisoblanadi, bu qurilmada faqat n-turlanishgan semiprovodnik material ishlatiladi, boshqa diodlarda p-n kesishma mavjud bo'lishiga qaramay. Gunn diodlari galliy arsenid (GaAs), indiy fosfid (InP), galliy nitrid (GaN), kadmii tellurid (CdTe), kadmii sulfid (CdS), indiy arsenid (InAs), indiy antimonid (InSb) va zink selenid (ZnSe) kabi materiallardan tayyorlanishi mumkin, ularning elektronlik zonalarida bir nechta, boshlangich bosqichda bo'sh, yaqin joylashgan energiya dalg'achlari mavjud.
Umumiy ishlab chiqarish jarayoni, degenerativ n+ substratga epitaksial qatlam o'statish orqali uchta n-turlanishgan semiprovodnik qatlamlarni (Rasm 1a) shakllantiradi, bu yerda ekstremal qatlamlar o'rtadagi aktiv qatlamga nisbatan ko'proq turlanishgan.
Keyin Gunn diodi uchlariga metallik kontaktlar moslashtiriladi, shunda biasingni ta'minlash mumkin. Gunn diodi simvoli Rasm 1b da ko'rsatilgandek, normal diod simvolidan farq qiladi, chunki u p-n kesishmaning yo'qligini ko'rsatadi.
Agar Gunn diodi uchun DC voltaj qo'yilsa, uning qatlamida, ayniqsa markaziy aktiv sohada elektrik maydon yaratiladi. Boshlang'ichda, elektronlar valent banddan elektronlik bandning pastki dalg'achligacha harakatlanish bilan elektrik o'tish oshadi.
Shu bilan bog'liq V-I chizig'i Rasm 2 ning Region 1 (rozov rangda) bo'lgan qismida ko'rsatilgan. Ammo, belgilangan cheklov qiymati (Vth) ga yetkazilgandan keyin, Gunn diodidan o'tkazilayotgan o'tish artdi, bu esa rasmning Region 2 (ko'k rangda) bo'lgan qismida ko'rsatilgan.
Bu sababli, yuqori voltajlarda elektronlar elektronlik bandning pastki dalg'achidan yuqori dalg'achligacha harakatlanish bilan ularning effektiv massa oshadi. Effektiv massaning oshishi mobilni kamaytiradi, bu esa elektrik o'tishni pasaytiradi va diod orqali o'tkazilayotgan arus kamayadi.
Natijada, diod V-I xarakteristik chizig'ida negativ qarshilik sohasini ko'rsatadi, bu soha Peak nuqtadan Valley nuqtagacha o'tadi. Bu efekt "transferred electron effect" deb ataladi, Gunn diodlari Transferred Electron Devices ham deyiladi.
Qo'shimcha, transferred electron effect yoki Gunn efekti J. B. Gunn tomonidan 1963-yilda aniqlangan, bu efekt n-turlanishgan GaAs semiprovodnik plastinasiga doimiy voltaj berilganda mikrovolnalarni yaratish imkoniyatini ko'rsatdi. Ammo, Gunn diodlari ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan material aniq n-turlanishgan bo'lishi kerak, chunki transferred electron effect faqat elektronlar uchun, emas, holes uchun amal qiladi.
GaAs yomon o'tkazuvchi bo'lgani uchun, Gunn diodlari ko'p issiq hosil qiladi va issiq sinki talab qilinadi. Mikrovolna chastotalarida, aktiv sohada arus impuls harakatlanadi, belgilangan voltajda boshlanadi. Bu impuls harakati potentsial gradientini kamaytiradi, bu esa yangi impuls yaratishni oldini oladi.
Yangi arus impuls faqat avvalgi impuls aktiv sohaning uzoq soni bo'lgan joyiga yetkazganda, potentsial gradientini yana oshirish bilan yaratilishi mumkin. Arus impulsning aktiv sohadan o'tish muddati impuls yaratish tezligini va Gunn diodining ishlash chastotasini belgilaydi. Chastota o'zgartirish uchun, markaziy aktiv sohani qalinligi o'zgartirilishi kerak.
Qo'shimcha, Gunn diodining negativ qarshilik xususiyati uni amplifikator va osillyator sifatida ishlash imkoniyatini beradi, ikkinchisi Gunn diod osillyatori yoki Gunn osillyator deb ataladi.
Gunn diodi afzalliklari
Mikrovolnalarni (klystron tubelar kabi boshqa variantlarga nisbatan) eng arzon manbadir
Katta hajmda kompakt
Katta chastota diapazonida ishlaydi va yuqori chastota barqarorligiga ega.
Gunn diodi kamchiliklari
Yuqori yoqish voltaji
10 GHz dan pastda kam samaradorlik
Yomon temperaturaviy barqarorlik.
Qo'llanmalar
Elektron osillyatorlarda mikrovolna chastotalarini yaratish uchun.
Parametrik amplifikatorlarda pompa manba sifatida.
Politsiya radarlarida.
Eshik ochish tizimlari, hatolikni aniqlash tizimlari, peyk safoti tizimlari va hokazo sensorlari sifatida.
Avtomatik eshik ochish tizimlari, trafik signal boshqaruvchilari va hokazo mikrovolna chastotalar manbai sifatida.
Mikrovolna qabul qiluvchi shemalarda.
