Исследование энергетических характеристик автогенераторов миллиметровых и субмиллиметровых волн на основе резких p–n-переходов

Abstract

Численно исследуются энергетические характеристики автогенераторов миллиметровых и субмиллиметровых волн на основе резких Ge, Si и GaAs p−n-переходов с постоянным обратным смещением. Показано, что возбуждение автогенераторов обусловлено взаимозависимостью электрического поля и лавинного тока, которая наблюдается при лавинном токе, сравнимом по величине с предельным током p−n-перехода. Рассчитаны мощность, частота и электронный КПД. Показано, что мощность и электронный КПД автогенераторов существенно выше, чем у мощных импульсных лавинно-пролетных диодов.

Чисельно досліджуються енергетичні характеристики автогенераторів міліметрових та субміліметрових хвиль на основі різких Ge, Si і GaAs p–n-переходів з постійним зворотним зсувом. Показано, що збудження автогенераторів обумовлено взаємозалежністю електричного поля і лавинного струму, яка спостерігається при лавинному струмі, порівнянному по величині з граничним струмом p–n-переходу. Розраховано потужність, частоту та електронний ККД. Показано, що потужність і електронний ККД автогенераторів суттєво вищі, ніж у лавинно-пролітних діодів.

Numeral power characteristics of ascillators of micro-waves are explored on the basis of abrupt Ge, Si and GaAs p–n-junctions with the permanent reversed bias. It is shown that excitation of ascillators is conditioned by interdependence of the electric field and avalanche current, which is observed at an avalanche current comparable on a value with the limit current of p–n-junction. Power, frequency and electronic efficiency of ascillators, is explored and comparison is executed with characteristics of IMPATT-diodes. It is shown that power and electronic efficiency of ascillators is substantially higher than at IMPATT-diodes.