Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами

Abstract

Рассматриваются диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Одной боковой границей такого диода является полуизолирующая подложка GaAs, на которой выращен n-слой. На противоположной боковой границе может располагаться туннельная или резонансно-туннельная граница конечной протяженности. Исследуются вольт-амперные и энергетические характеристики таких диодов в широком диапазоне частот мм-диапазона. Показано, что диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами обладают отрицательной дифференциальной проводимостью в широком диапазоне частот мм-диапазона и могут быть использованы для генерации и усиления. Продемонстрировано, как влияет местоположение и протяженность боковых границ на энергетические и частотные характеристики диода.

Розглядаються дiоди n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами. Однiєю бiчною межею такого дiода є напiвiзолююча пiдкладка GaAs, на якiй вирощений n-шар. На протилежнiй бiчнiй межi може розташовуватися тунельна або резонансно-тунельна межа кiнцевої протяжностi. Дослiджуються вольт-ампернi та енергетичнi характеристики таких дiодiв у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону. Показано, що дiоди n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами мають негативну диференцiальну провiднiсть у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону i можуть бути використанi для генерацiї та посилення. Показано також, як впливає мiсце розташування i протяжнiсть бiчних меж на енергетичнi та частотнi характеристики дiода.

Diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant-tunneling lateral boundaries are considered. One side of the boundary of such a diode is a semiinsulating substrate of GaAs, which is grown on the n-layer. Tunneling or resonant-tunneling boundary of finite extent can be located on the opposite side of the boundary. The current-voltage curve and the power characteristics of such diodes are investigated in the mm wide frequency range. It is shown that diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant tunneling lateral boundaries have a negative differential conductance over a wide frequency band and can be used for the generation and the amplification. The effects of the location and the extent of the lateral boundaries on the energy and frequency characteristics of a diode are studied.