Содержание
Контрольная работа № 3
Вариант №4
Задача № 1
Рассчитать частоту генерируемого сигнала, соответст¬вующую оптимальному углу пролета, при заданной ширине обедненной об¬ласти W=5 мкм в лавинно-пролетном диоде (ЛПД). Пояснить принцип работы авто¬генератора на ЛПД, нарисовать ВАХ с указанием рабочей точки. Полупроводниковый материал – Si.
Решение.
Так как W=5 мкм>>xЛ=0.2 мкм, то частота генерируемого сигнала, соответст¬вующая оптимальному углу пролета равна
Сочетание процесса ударной ионизации и пролетных эффектов определяет принцип дей¬ствия лавинно-пролет¬ного диода (ЛПД). ЛПД обычно изготавливают из кремния. Принцип действия ЛПД проще всего изучить на при¬мере структуры Рида (рис.1.1).
Рис.1.1. Диод Рида: а-структура, б-распределение концентрации примеси, в- рас¬пределение электрического поля; W — ширина обедненной области, хл_- ширина области умножения , (W — хл) — область дрейфа.
В этом приборе инжекционный фазовый сдвиг v1 осу¬ществляется благодаря тому, что ток инжекции представляет собой ток лавинного пробоя; он сдвинут во времени по по отношению к полному току. Пролетные эффекты, обеспечивающие максимальное значение отрицательного сопротив¬ления на переменном токе, достигаются выбором длины области дрей¬фа. Положение рабочей точки на обратной ветви ВАХ диода показа¬но на рис.1.2.
Рис.1.2. Положение рабочей точки 0 на обратной ветви ВАХ диода Рида.
Обратное смещение U0 соответствует условию Еmax= Епроб, а дрейфовая скорость электронов — скорости насыщения в кремнии (см. рис.1.3) и не зависит от напряженности электрического поля.
Рис.1.3. Дрейфовая скорость электронов в кремнии.
Кроме постоянного напряжения U0 на диод подается переменное напряжение Umеit, при этом U
Список использованной литературы
—