Gunn Diode

ไดโอดเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์สองขั้วที่แสดงลักษณะแรงดันกระแสไฟฟ้าแบบไม่เชิงเส้น ช่วยให้กระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียวที่ความต้านทานต่ำมาก (ความต้านทานเกือบเป็นศูนย์) ระหว่างความเอนเอียงไปข้างหน้า ในทำนองเดียวกันในอีกทิศทางหนึ่งจะไม่อนุญาตให้มีการไหลของกระแสไฟฟ้า – เนื่องจากมีความต้านทานสูงมาก (ความต้านทานไม่สิ้นสุดทำหน้าที่เป็นวงจรเปิด) ระหว่างอคติย้อนกลับ
ไดโอดจะแบ่งออกเป็นประเภทที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับหลักการทำงานของพวกเขาและลักษณะ ซึ่งรวมถึงไดโอดทั่วไป, ไดโอด Schotty, ไดโอด Shockley, ไดโอดกระแสคงที่, ซีเนอร์ไดโอด , ไดโอดเปล่งแสง, โฟโตไดโอด, ไดโอดอุโมงค์, Varactor, หลอดสูญญากาศ, ไดโอดเลเซอร์, ไดโอด PIN, ไดโอด Peltier, ไดโอด Gunn และอื่น ๆ ในกรณีพิเศษบทความนี้จะกล่าวถึงการทำงานลักษณะและการใช้งานของ Gunn diode

slotxo

Gunn Diode คือ
Gunn Diode ถือเป็นไดโอดชนิดหนึ่งแม้ว่าจะไม่มีจุดเชื่อมต่อไดโอด PN ทั่วไปเหมือนกับไดโอดอื่น ๆ แต่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าสองขั้ว ไดโอดนี้เรียกอีกอย่างว่า Transferred Electronic Device ไดโอดนี้เป็นอุปกรณ์ที่มีความต้านทานค่าเชิงลบซึ่งมักจะถูกใช้เป็น oscillator พลังงานต่ำเพื่อสร้างไมโครเวฟ ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำชนิด N เท่านั้นซึ่งอิเล็กตรอนเป็นตัวพาประจุส่วนใหญ่ ในการสร้างคลื่นวิทยุสั้น ๆ เช่นไมโครเวฟใช้ Gunn Effect
ใช้งานอยู่ซึ่งได้รับการเจือปน GaAs ประเภท N และชั้น epitaxial อย่างเหมาะสมโดยมีความหนาประมาณ 8 ถึง 10 ไมโครเมตร พื้นที่ที่ใช้งานอยู่คั่นกลางระหว่างสองภูมิภาคที่มีรายชื่อ Ohmic มีแผงระบายความร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและไดโอดล้มเหลวก่อนเวลาอันควรและเพื่อรักษาขีดจำกัดความร้อน
สำหรับการสร้างไดโอดเหล่านี้จะใช้วัสดุประเภท N เท่านั้นซึ่งเกิดจากผลของอิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนซึ่งใช้ได้กับวัสดุประเภท N เท่านั้นและไม่สามารถใช้ได้กับวัสดุประเภท P ความถี่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนความหนาของชั้นที่ใช้งานในขณะที่ยาสลบ

xoslot

การทำงานของ Gunn Diode
ไดโอดนี้ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ชนิด Nชิ้นเดียวเช่น Gallium Arsenide และ InP (Indium Phosphide) GaAs และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ มีแถบพลังงานพิเศษหนึ่งวงในโครงสร้างวงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์แทนที่จะมีแถบพลังงานเพียงสองแถบ ได้แก่ วงวาเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้าเหมือนวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ทั่วไป GaAs เหล่านี้และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ ประกอบด้วยแถบพลังงานสามแถบและแถบที่สามพิเศษนี้ว่างเปล่าในระยะเริ่มต้น
หากใช้แรงดันไฟฟ้ากับอุปกรณ์นี้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ส่วนใหญ่จะปรากฏทั่วบริเวณที่ใช้งาน อิเล็กตรอนจากแถบการนำไฟฟ้าที่มีความต้านทานไฟฟ้าเล็กน้อยจะถูกถ่ายโอนไปยังวงที่สามเนื่องจากอิเล็กตรอนเหล่านี้กระจัดกระจายไปตามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ วงดนตรีที่สามของ GaAs มีความคล่องตัวซึ่งน้อยกว่าวงดนตรีการนำไฟฟ้า
ด้วยเหตุนี้การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าจะเพิ่มความแรงของสนาม (สำหรับจุดแข็งของสนามที่แรงดันไฟฟ้าที่ใช้มีค่ามากกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์) จากนั้นจำนวนอิเล็กตรอนถึงสถานะที่มวลที่มีประสิทธิผลเพิ่มขึ้นโดยการลดความเร็วและ ดังนั้นกระแสจะลดลง
ดังนั้นหากความแรงของสนามเพิ่มขึ้นความเร็วดริฟท์จะลดลง สิ่งนี้จะสร้างขอบเขตความต้านทานที่เพิ่มขึ้นเป็นลบในความสัมพันธ์ VI ดังนั้นการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มความต้านทานโดยการสร้างชิ้นที่แคโทดและไปถึงขั้วบวก แต่เพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ชิ้นส่วนใหม่จะถูกสร้างขึ้นที่แคโทด ในทำนองเดียวกันถ้าแรงดันไฟฟ้าลดลงความต้านทานจะลดลงโดยการดับชิ้นส่วนที่มีอยู่

เครดิตฟรี

ลักษณะของ Gunn Diode
ลักษณะความสัมพันธ์ของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของ Gunn diode แสดงในกราฟด้านบนพร้อมกับขอบเขตความต้านทานเชิงลบ ลักษณะเหล่านี้คล้ายกับลักษณะของไดโอดอุโมงค์
ดังที่แสดงในกราฟด้านบนในตอนแรกกระแสจะเริ่มเพิ่มขึ้นในไดโอดนี้ แต่หลังจากถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด (ที่ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ระบุเรียกว่าเป็นค่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์) กระแสไฟฟ้าจะลดลงก่อนที่จะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ภูมิภาคที่กระแสตกถูกเรียกว่าเป็นพื้นที่แนวต้านเชิงลบและด้วยเหตุนี้จึงสั่น ในพื้นที่ความต้านทานเชิงลบไดโอดนี้ทำหน้าที่เป็นทั้งออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์เช่นเดียวกับในภูมิภาคนี้ไดโอดถูกเปิดใช้งานเพื่อขยายสัญญาณ

สล็อต xo