Застосування структури зі зворотним подвійним дрейфом для виготовлення GaN IMPATT діода, що працює у терагерцевому діапазоні

Автори Sahanowaj Khan1, Rishav Dutta2, Aritra Acharyya3, Arindam Biswas2, Hiroshi Inokawa4, Rudra Sankar Dhar1
Приналежність

1Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology, Chaltlang, Aizawl, Mizoram 796012, India

2School of Mines and Metallurgy, Kazi Nazrul University, Asansol, Burdwan, West Bengal 713340, India

3Department of Electronics and Communication Engineering, Cooch Behar Government Engineering College, Cooch Behar, West Bengal 736170, India

4Research Institute of Electronics, Shizuoka University, Hamamatsu 4328011, Japan

Е-mail khannowda84@gmail.com
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 3
Дати Одержано 21 березня 2021; у відредагованій формі 16 червня 2021; опубліковано online 25 червня 2021
Посилання Sahanowaj Khan, Rishav Dutta, Aritra Acharyya, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 3, 03014 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(3).03014
PACS Number(s) 42.55.Px, 45.70.Ht
Ключові слова Область подвійного дрейфу (DDR), GaN (34) , IMPATT, Зворотна DDR, Терагерцовий (3) .
Анотація

Корисність структури зі зворотною областю подвійного дрейфу (DDR) була вивчена для виготовлення IMPATT діода з нітриду галію (GaN), що працює на частоті 1,0 ТГц. Для перевірки можливостей структур з традиційною (нормальною) та зворотною DDR у терагерцовому діапазоні проведено моделювання статичних та великих сигналів. Виявлено, що функціонування GaN IMPATT діода можливе тільки у структурі зі зворотною DDR через більш низьке значення послідовного опору в порівнянні зі структурою з нормальною DDR. GaN IMPATT діод з нормальною DDR не може працювати у терагерцовому діапазоні. Однак раніше автори розрахували послідовний опір GaN IMPATT діода з традиційною DDR, призначеного для роботи на частоті 1,0 ТГц. Вони не враховували струм, що протікає, та опір розтіканню на омічних металевих контактах. Саме тому їх результати були помилковими. Отримані ними результати дозволяють зробити висновок, що GaN IMPATT діод з традиційною DDR у терагерцовому діапазоні може створювати достатній ефективний негативний опір, оскільки його послідовний опір залишається в діапазоні 1,5-2,0 Ом. У цій статті автори запропонували IMPATT структуру зі зворотною DDR виключно для матеріалу GaN і терагерцового діапазону частот. Використовуючи цю структуру зі зворотною DDR, p+-GaN ~ Ni/Au може отримати достатню площу контакту, так що опір анодного контакту буде мінімізовано. Розроблена авторами несинусоїдальна модель великого сигналу, що збуджується напругою, була використана для дослідження властивостей статичних (постійних) і великих сигналів структур з традиційною та зворотною DDR на частоті 1,0 ТГц. Це дослідження відкриває новий горизонт для вчених і дослідників у терагерцовому діапазоні.

Перелік посилань