Діод на основі InPAs як активний елемент терагерцового діапазону
| Автори | К.Г. Приходько , О.В. Боцула |
| Приналежність |
Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, пл. Свободи, 4, 61077 Харків, Україна |
| Е-mail | kyrylo.prykhodko@karazin.ua |
| Випуск | Том 15, Рік 2023, Номер 6 |
| Дати | Одержано 15 жовтня 2023; у відредагованій формі 18 грудня 2023; опубліковано online 27 грудня 2023 |
| Посилання | К.Г. Приходько, О.В. Боцула, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 6, 06019 (2023) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.15(6).06019 |
| PACS Number(s) | 85.30.Fg, 73.40.Kp, 73.40. – c |
| Ключові слова | Варізонний шар (2) , Напруженість електричного поля (5) , Ударна іонізація (5) , Рівень легування (5) , Коливання струму (2) , Частотний діапазон (4) , Ефективність генерації (6) . |
| Анотація |
Проведено дослідження електромагнітних коливань у довгохвильовій частині терагерцового діапазону варізонними діодами на основі InPAs. Ці діоди містять InP катодний шар шар та варізонний шар InPAs з використанням InP0.2As0.8 на анодному контакті. Розглядалися діоди довжиною 500, 640 і 1280 нм. Концентрація донорів в активній області діода становить 1017 см – 3. Визначено характеристики діодів на постійному струмі та оцінено їх частотні властивості в режимі генерації коливань. Моделювання проводилося за допомогою багаточасткового методу Монте – Карло з урахуванням ударної іонізації. Характеристики діодів порівнювались з отриманими для діодів без урахування ударної іонізації.Показано, що ВАХ коротких варизонних діодів не містить області з негативною диференціальною провідністю. В умовах ударної іонізації ці діоди демонструють збільшення струму. Хоча ці діоди залишаються стабільними, у резонансних контурах вони демонструють нестійкості струму типу зарядженого шару та генерацію коливань. Дослідження показало, що максимальна ефективність генерації становить приблизно 10 %, спостерігається в діодах довжиною 1280 нм на частоті 100 ГГц. У більш коротких діодах ефективність знижується до 3,9 % і 2,0 % у діодах довжиною 640 і 500 нм відповідно. Гранична частота генерації була близько 400 ГГц в діодах довжиною 500 нм. Було виявлено, що ударна іонізація призводить до зниження ефективності без погіршення частотних властивостей діодів. І навпаки, у випадку діода 1280 нм вона покращує частотні властивості, дозволяючи застосування варізонних діодів з ударною іонізацією для отримання максимальних частот. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Магнітні властивості кремнію, легованого домішковими атомами європію [06001-1-06001-4]2) Вплив градуйованого подвійного перовскіту для підвищення фотоелектричних вихідних параметрів сонячної батареї: чисельне моделювання за допомогою SCAPS-1D [06002-1-06002-4]
3) Властивості тримодових атом-молекул бозе-ейнштейнівських конденсатів: система, яка розглядає взаємодію внаслідок внутрішньомодової пружної s-хвилі [06003-1-06003-5]
4) Компактна широкосмугова подвійно-поляризована антена для OTA-тестування нового радіо до 6 ГГц 5G [06004-1-06004-8]
5) Чисельне моделювання та підвищення продуктивності тонкоплівкових сонячних елементів CZTS [06005-1-06005-5]
6) Дослідження впливу гамма-опромінення на теплові властивості поруватого кремнію за допомогою фотоакустичного методу [06006-1-06006-5]
7) Двохдіапазонна MIMO кругла патч мікросмугова антена (CPMA) з низьким взаємним зчепленням для системи зв’язку 5G [06007-1-06007-5]
8) Оптичні властивості плівок оксиду ванадію [06008-1-06008-4]
9) Вплив спільного легування на структурні, морфологічні, оптичні та електричні властивості плівок CuO [06009-1-06009-6]
10) Хімічне осадження багатошарових плівок HgS [06010-1-06010-5]
11) Інтелектуальний CMOS (Si та 4H-SiC) датчик температури за технологією 130 нм з наднизькою потужністю і високою чутливістю [06011-1-06011-4]
12) Використання методу часткових областей до визначення направлених властивостей конусного рупора кінцевої довжини для широкосмугового акустичного вушного ехо-спектрометру [06012-1-06012-7]
13) Кореляція між структурними, морфологічними та оптичними характеристиками тонких плівок ZnO, отриманих термічним випаровуванням [06013-1-06013-6]
14) Заборонена зона нових ортованадатів на основі лютецію [06014-1-06014-7]
15) Розширення функціональних можливостей резонаторних апертурних датчиків для НВЧ діагностики малорозмірних об'єктів [06015-1-06015-6]
16) Новий аналітичний підхід до ідентифікації фізичних параметрів контакту сонячних елементів [06016-1-06016-5]
17) Структура, електропровідність та магніторезистивні властивості бінарних плівкових сплавів на основі Fe, Co та Ni у складі сплавів Гейслера [06017-1-06017-4]
18) Аналіз вібраційної поведінки пластин Nano FGM (Si3N4/SUS304): вплив моделей гомогенізації та нанопараметрів [06018-1-06018-5]
19) Органічний польовий транзистор на основі полі-3-гексилтіофену як датчик парів аміаку [06020-1-06020-6]
20) Модифікована мініатюрна монопольна антена на основі SRR із надширокою смугою пропускання для бездротових систем UWB [06021-1-06021-5]
21) Мікрохвильові властивості карбонових магнітних оболонкових структур, на основі скляних мікросфер, з покриттям, що складається з феромагнітних сполук та нановуглецю [06022-1-06022-7]
22) Застосування суперконтинууму в оптичній гіроскопії [06023-1-06023-4]
23) Нове технологічне рішення для створення багатошарових систем на основі кремнію з бінарними нанокластерами та елементами III та V груп [06024-1-06024-4]
24) Радіаційна ефективність сферичних металевих наночастинок, вкритих шаром молекулярного адсорбату [06025-1-06025-7]
25) Антиферомагнітний спін-Холл осцилятор з затримкою як джерело випадкового ТГц сигналу [06026-1-06026-4]
26) Вплив товщини пластини та кількості сіток трафаретного друку на Al-BSF у кристалічних кремнієвих сонячних елементах [06027-1-06027-5]
27) Гетероструктури p-SnS/n-InSe створені методом спрей-піролізу [06028-1-06028-4]
28) Компланарна хвилеводна високоефективна мініатюрна конформна тридіапазонна антена для біомедичних застосувань [06029-1-06029-6]
29) Деформаційні та магніторезистивні властивості низькоентропійних функціональних матеріалів на основі Fe і Pd або Pt [06030-1-06030-4]
30) Синтез біопалива з використанням органо-неорганічного перовскітного матеріалу сонячної батареї на основі нанокомпозиту [06031-1-06031-5]
31) Евристичне метамоделювання – трансдисциплінарний підхід [06032-1-06032-6]
