Патент ссср 245922

Патент ссср 245922

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

: араб ю и м 1 з и т .. т и I> (&p „A. опйсА ни е изоьеитения

Союз Соввтскиа

Социалистическиа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22ЛЧ.1968 (№ 1234521/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.VI.1969. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 11.XII.1969

Кл. 2lg, 11/02

МПК Н 01l

УДК 621.382,2(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. М, Вальд-Перлов, И. М. Мартиросов и А. С. Тагер

Заявитель

ЛАВИННО-ПРОЛЕТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД

Изобретение относится к лавинно-пролетным полупроводниковым диодам, применяемым для генерации и усиления сигналов сверхвысоких частот.

Известны лавинно-пролетные диоды, в которых рабочее пространство — слой умножения и пролетные участки образованы в одном и том же полупроводниковом материале, Недостаток таких диодов состоит в том, что при использовании их в качестве генераторов СВЧ сигналов максимальное значение электронного коэффициента полезного действия ограничивается сравнительно небольшими значениями (30 — 40%). Причина этого состоит в следующем: электронный к. п. д. лавинно-пролетных диодов определяется отношением максимального значения переменного напряжения в пролетных участках U к постоянному напряжению смещения Up. Напряжение U равно переменному напряжению на всем запорном слое U за вычетом падения напряжения в слое умножения Up, Максимальная амплитуда полного высококачественного напряжения

U ограничена условием прокола и существенно меньше постоянного смещения Up.

Таким образом, в существующих лавиннопролетных диодах требования максимального увеличения отношения U/Up и максимального увеличения отношения U /U противоречивы, что препятствует увеличению к. п. д. генераторов на лавинно-пролетных диодах.

Цель изобретения состоит в значительном увеличении максимального электронного к. п. д. генераторов на лавинно-пролетных диодах путем изменения полупроводниковой структуры этих диодов.

Для реализации этой цели предлагается конструкция лавинно-пролетного диода, составленного из различных полупроводниковых и диэлектрических материалов, отличающихся значениями ширины запрещенной зоны таким образом, что запорный слой располагается частично в полупроводнике (диэлектрике) с узкой запрещенной зоной и низкой пробивной напряженностью электрического поля, а частично в полупроводнике (диэлектрике) с широкой запрещенной зоной и высокой пробивной напряженностью электрического поля. В

20 этом случае даже при однородном распределении напряженности электрического поля по толщине запорного слоя можно в широких пределах варьировать отношение ширины слоя умножения и ширины пролетного пространст2> ва и следовательно отношение U /U. В частности, в структуре с однородным полем можно сделать слой умножения очень тонким по сравнению с шириной запорного слоя, если на диэлектрик или на полупроводник с широкой

3о запрещенной зоной нанестп достаточно тонкий

245922 слой полупроводника с узкой запрещенной зоной. Это позволит сделать такие лавиннопролетные диоды, в которых амплитуда переменного напряжения на пролетных участках

U будет близка к амплитуде полного пере- 5 менного напряжения U, а последнее — к постоянному смещению U<, что обеспечит увеличение максимального электронного к. п.д. генераторов с такими диодами до 70 — 73%.

Одним из возможных вариантов предлагаемой конструкции может служить лавинно-пролетный диод с двухслойной структурой, состоящей из пластинки германия, выращенного на ней тонкого эпитаксиального слоя арсенида 15 галлия и двух омических металлических контактов. В таком диоде с (р+ — 1) о, — (in+) c

0,95, а электронное к. п, д, генератора составит около 70 /в.

Предмет изобретения

1. Лавинно-пролетный полупроводниковый диод с запорным слоем, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. генератора

СВЧ, полупроводниковая структура содержит, по крайней мере, два полупроводника (или диэлектрика) с различными значениями ширины запрещенной зоны и с расположенным в них запорным слоем.

2. Диод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью приближения амплитуды переменного напряжения на пролетных участках к амплитуде полного переменного напряжения, а последней — к постоянному напряжению смещения, толщина полупроводника (или диэлектрика) с узкой запрещенной зоной выбирается малой по сравнению с общей шириной запорного слоя.

Редактор H. С. Коган Текред А. А. Камышиикова Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 322277 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров C(. ÑÐ

Москва, К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2