Покращений діод Ганна мікронних розмірів на основі варізонного GaPAs – GaInAs
| Автори | Ігор Стороженко1, Сергій Санін2 |
| Афіліація |
1Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, пл. Свободи, 4, 61077 Харків, Україна 2Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова НАНУ, вул. Ак. Проскури, 12, 61085 Харків, Україна |
| Е-mail | prof.igor.storozhenko@gmail.com |
| Випуск | Том 14, Рік 2022, Номер 1 |
| Дати | Одержано 27 жовтня 2021; у відредагованій формі 22 лютого 2022; опубліковано online 28 лютого 2022 |
| Цитування | Ігор Стороженко, Сергій Санін, Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 1, 01027 (2022) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01027 |
| PACS Number(s) | 85.30.Fg, 73.40.Kp, 73.40. – c |
| Ключові слова | Діод Ганна (2) , Прилад з переносом електронів, Варізонний напівпровідник, Гетеро-перехід, Субтерагерцовий діапазон, Міліметрові хвилі (8) , Коливання (23) , GaInPAs. |
| Анотація |
В роботі вивчаються характеристики діодів Ганна на основі варізонного напівпровідника GaInPAs. Діоди Ганна – активні елементи для генерації електромагнітних хвиль міліметрового та субміліметрового діапазонів. Збільшення їх потужності та граничних частот генерації є актуальною задачею у забезпеченні активними джерелами апаратури субтерагерцового діапазону. Один із шляхів збільшення граничної частоти діодів Ганна – це застосування варізонних напівпровідників. На процеси, які відбуваються в діодах Ганна на основі варізонних напівпровідників, впливають залежності від координати великої кількості параметрів варізонного сплаву. Тому дуже важливим є оптимізація структури не тільки за рівнем легування, але й за зміною фракційних часток варізонного сплаву. В статті представлені результати моделювання роботи діодів Ганна з довжиною активної області 1 мкм на основі варізонного сплаву GaPAs – GaInAs при різній довжині варізонного шару, різних мольних частках In і P та різній густині електронів в активній області. В роботі отримані спектри потужності власних (при відсутності резонатора) коливань діодів Ганна, проведено аналіз фізичних процесів, знайдені оптимальні довжини шару варізонного напівпровідника та оптимальні мольні частки In і P для отримання найбільшої потужності та частоти коливань. Для діодів з електронною густиною в активній області 6·1016 см – 3 найбільшу потужність коливань має Ga0.67P0.33As – Ga0.5In0.5As при довжині шару варізонної сполуки рівній 0,2 мкм. Такий діод забезпечує ВЧ-потужність 11,28 мВт на частоті 102,5 ГГц для основної гармоніки та 49 мкВт (307,5 ГГц) для третьої гармоніки. Результати дослідження розширюють знання про фізичні процеси переносу носіїв заряду в складних напівпровідникових структурах і можуть бути використані для технологічних розробок нових швидкодіючих приладів на основі напівпровідників А3В5. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив дози імплантованих іонів дейтерію на мікроструктуру і наномеханічні властивості кремнію [01001-1-01001-6]2) Супрамолекулярний клатрат GaSe(β-CD(J2)) ієрархічної архітектури: властивості та застосування [01002-1-01002-5]
3) Дослідження структурних та електронних властивостей фази вюрциту з використанням теорії функціоналу щільності [01003-1-01003-5]
4) Турбідиметричний моніторинг розділення фаз у водних розчинах термореактивних полімерів [01004-1-01004-4]
5) Застосування гармонічного аналізу та методу головних компонент до розрізнення адсорбатів за допомогою газочутливої гетероструктури ITO/наноструктурований TiO2 [01005-1-01005-5]
6) Компактна конструкція несиметричної UWB антени з двома режекторними смугами для додатків WiMAX [01006-1-01006-5]
7) Майже ідеальний метаматеріальний поглинач з TE поляризацією, що заряджається трикутними розрізними кільцевими резонаторами для додатків і операцій X-діапазону [01007-1-01007-5]
8) Оцінка продуктивності модифікованого безперехідного багатозатворного транзистора із вбудованим каналом [01008-1-01008-5]
9) Структурна, механічна та корозійна поведінка композитних покриттів: вплив густини струму [01009-1-01009-5]
10) Результати перерахунку ефективної рентгенівської характеристичної температури в її дійсне значення [01010-1-01010-5]
11) Розмірні ефекти в магніторезистивних властивостях у тришарових плівках [01011-1-01011-5]
12) Визначення показника заломлення та безмаркерне детектування з використанням структурованого плазмонного датчика з овальним резонатором [01012-1-01012-5]
13) Випробування твердості за Віккерсом сталевих труб, зварених високочастотною індукцією [01013-1-01013-4]
14) Взаємодія важких дірок з власними акцепторними дефектами в CdTe: ab initio розрахунок [01014-1-01014-5]
15) Проектування та аналіз нової фрактальної компактної антени для надширокосмугових застосувань [01015-1-01015-5]
16) Мікрохвильові електродинамічні характеристики керамічних матеріалів [01016-1-01016-4]
17) Кристалічна структура нанокристалів ZnxCd1-xS, отриманих шляхом саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу [01017-1-01017-5]
18) Розширене дослідження позиційно-залежного багатоканального GAA MOSFET та його впливу на характеристики пристрою [01018-1-01018-4]
19) Мікросмужкова антена з трьома режекторними смугами з використанням планарного масиву послідовних елементів 2x2 для системи зв'язку 5G [01019-1-01019-5]
20) Електрохімічні властивості гібридних суперконденсаторів, сформованих на основі вуглецю та перовскітних матеріалів типу ABO3 [01020-1-01020-6]
21) Осадження наночастинок платини на поверхню кремнію гальванічним заміщенням в середовищі DMSO [01021-1-01021-5]
22) Поширення ультракоротких оптичних імпульсів в анізотропному оптичному середовищі з вуглецевими нанотрубками за наявності змінного електричного поля [01022-1-01022-4]
23) p-i-n фотодіод на довжині хвилі 1064 нм із низьким рівнем впливу периферії на темнові струми [01023-1-01023-4]
24) Електричні та температурні характеристики транзисторів з каналом у вигляді вуглецевої нанотрубки [01024-1-01024-5]
25) Експерименти із молекулярним механізмом та структурою інтерфейсу чистих і легованих полімерних нанокомпозитів, що використовуються в мікроелектроніці [01025-1-01025-5]
26) Порівняльний -дифракційний аналіз напруженого стану вольфрамової тонкої стрічки та магнетронно напилених вольфрамових покриттів [01026-1-01026-5]
27) Структурні, оптичні та електричні властивості нанопорошку rGO@SnO2,отриманого методом хімічного співосадження [01028-1-01028-4]
28) Особливості генерації шуму в діодах на основі нітридних сполук з варізонним шаром [01029-1-01029-5]
29) Механічно активований політетрафторетилен: морфологія та супрамолекулярна структура [01030-1-01030-5]
30) Застосування ефекту Комптона для вирішення задач фізики конденсованого стану [01031-1-01031-7]
31) Використання ортогональних поліномів Лежандра для фільтрації зашумлених сигналів на обмеженому інтервалі в просторі координат [01032-1-01032-5]
32) Порівняння впливу ZnO та TiO2 на характеристики перовскітних сонячних елементів за допомогою програмного пакету SCAPS-1D [01033-1-01033-5]
33) Ab Initio дослідження електронних та оптичних властивостей ZnO та BeO: розрахунки з перших принципів [01034-1-01034-4]
34) Метод часткових областей в задачі прийому звуку резонатором Гельмгольця [01035-1-01035-7]
