Генераторы на лавинно-пролетных диодах (глпд)

Механизм работы лавинно-пролетного диода (ЛПД) основывается на двух явлениях:

1.Ударной лавинной ионизации, приводящей к генерации носителей заряда в полупроводнике,

2. Дрейфе этих носителей заряда через пролетную область, при этом время дрейфа в итоге определит частоты выходного сигнал ГЛПД.

Лавинный пробой при подаче на полупроводниковый образец напряжения большего напряжения пробоя возникает в месте максимальной напряженности поля, а именно в месте специально сформированного р⁺-n–перехода. Далее этот сгусток избыточных электронов, образованный в результате лавинного пробоя, дрейфует в направлении области с концентрацией n⁺. Размеры области дрейфа определяют время дрейфа и таким образом–частоту выходного сигнала ГЛПД.

Режим работы ЛПД устанавливается таким, чтобы пробой и образование лавины начинались в тот момент, когда сумма напряжений постоянного (напряжения питания) и амплитуды переменного напряжения СВЧ сигнала превысит напряжение пробоя полупроводника. В дальнейшем движущийся в области дрейфа сгусток электронов отдает энергию электромагнитному полю, в результате чего и возникает процесс генерации.

Для ЛПД частота выходного сигнала и размеры пространства дрейфа связаны соотношением f= v_др /2 . Тогда при скорости перемещения лавины в пространстве дрейфа равной 10⁷ см/с получим f= 50/ . Подставляя в мкм, получаем значение f в ГГц.

ГЛПД широко используются в качестве маломощных генераторов в диапазоне 5…100ГГц (диоды КА706, АА707, КА717 и др.). Уровень их выходной мощности может достигать единиц Вт (в импульсном режиме–до 30 Вт), КПД около 10%.