Самовозбуждение высокочастотных автоколебаний в лавинных арсенид-галлиевых диодах
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 23-22-00239
Рожков А.В.
1, Иванов М.С.
1, Родин П.Б.
1
1Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
Email: rozh@hv.ioffe.rssi.ru, lygeon@gmail.com, rodin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 27 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 2 июля 2024 г.
Принята к печати: 2 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 8 октября 2024 г.
Экспериментально обнаружено самовозбуждение СВЧ-колебаний тока в лавинных диодах на основе арсенида галлия, включенных последовательно с омической нагрузкой. Колебания имеют частоту от 5.3 до 8.2 GHz в зависимости от напряжения пробоя (от 100 до 220 V), диаметра (от 100 до 200 μm) и профиля легирования p+-p-i-n-n+-структуры. Амплитуды напряжения и тока составляли десятки вольт и единицы ампер. Численное моделирование показывает, что в диоде происходит автоколебательный процесс генерации и последующего рассасывания пакета неравновесных электронов и дырок, сопровождающийся экранированием электрического поля неравновесными носителями. Стационарное состояние прибора с лавинным током неустойчиво на участке положительного дифференциального сопротивления обратной вольт-амперной характеристики в отсутствие внешнего резонатора. Ключевые слова: высоковольтные GaAs-диоды, СВЧ-колебания, автоколебания.
- М. Levinshtein, J. Kostamovaara, S. Vainshtein, Breakdown phenomena in semiconductors and semiconductor devices (World Scientific, 2005)
- А.С. Тагер, УФН, 90 (12), 631 (1966). DOI: 10.3367/UFNr.0090.196612d.0631 [A.S. Tager, Sov. Phys. Usp., 9 (6), 892 (1967). DOI: 10.1070/PU1967v009n06ABEH003231]
- С.А. Дарзнек, С.К. Любутин, С.Н. Рукин, Б.Г. Словиковский, ФТП, 36 (5), 629 (2002). [S.A. Darznek, S.K. Lyubutin, S.N. Rukin, B.G. Slovikovskii, Semiconductors, 36 (5), 599 (2002). DOI: 10.1134/1.1478555]
- В.А. Козлов, А.В. Рожков, А.Ф. Кардо-Сысоев, ФТП, 37 (12), 1480 (2003). [V.A. Kozlov, A.V. Rozhkov, A.F. Kardo-Sysoev, Semiconductors, 37 (12), 1428 (2003). DOI: 10.1134/1.1634667]
- С.К. Любутин, С.Н. Рукин, Б.Г. Словиковский, С.Н. Цыранов, ФТП, 47 (5), 658 (2013). [S.K. Lyubutin, S.N. Rukin, B.G. Slovikovsky, S.N. Tsyranov, Semiconductors, 47 (5), 670 (2013). DOI: 10.1134/S1063782613050151]
- А.В. Рожков, М.С. Иванов, П.Б. Родин, Письма в ЖТФ, 48 (16), 25 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.16.53203.19271 [A.V. Rozhkov, M.S. Ivanov, P.B. Rodin, Tech. Phys. Lett., 48 (8), 61 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.08.55065.19271]
- M. Ivanov, A. Rozkhov, P. Rodin, Solid State Commun., 379, 115420 (2024). DOI: 10.1016/j.ssc.2023.115420
- E. Schоеll, Nonequilibrium phase transitions in semiconductors (Springer, Berlin, 1987)
- В.А. Козлов, А.Ф. Кардо-Сысоев, В.И. Брылевский, ФТП, 35 (5), 629 (2001). [V.A. Kozlov, A.F. Kardo-Sysoev, V.I. Brylevskii, Semiconductors, 35 (5), 608 (2001). DOI: 10.1134/1.1371631]
- В.М. Андреев, Д.Ф. Зайцев, Н.Ю. Новиков, В.С. Калиновский, Д.В. Мордасов, С.О. Слипченко, И.С. Тарасов, А.И. Фадеев, Радиотехника, N 11, 177 (2016)
- Д.Ф. Зайцев, В.М. Андреев, И.А. Биленко, А.А. Березовский, П.Ю. Владиславский, Ю.Б. Гурфинкель, Л.И. Цветкова, В.С. Калиновский, Н.М. Кондратьев, В.Н. Косолобов, В.Ф. Курочкин, С.О. Слипченко, Н.В. Смирнов, Б.В. Яковлев, Радиотехника, 85 (4), 153 (2021). DOI: 10.18127/j00338486-202104-17
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.