Диод ганна
(19)SU(11)747373(13)A1(51) МПК 5 H01L47/02(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) ДИОД ГАННА
Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано при конструировании диодов Ганна для усилителей и генераторов СВЧ. Известен диод Ганна, содержащий полупроводниковый активный элемент со структурой "сэндвич" n+-n-n+ с двумя электродами, один из которых является теплоотводом. В этом диоде активный слой выполнен в виде колодца, что позволяет повысить эффективность охлаждения и увеличить мощность диода [1] . Недостатком этого диода Ганна является высокий уровень высокочастотных шумов, обусловленных большой удаленностью центров зарождения доменов сильного поля друг от друга, что приводит к несинхронности зарождения и к появлению шумов. Известен также диод Ганна, содержащий активную область выполненную в виде мезаструктуры n+-n-n+ на полупроводниковой подложке, два электрода, один из которых является теплоотводом [2] . Недостатком этого диода Ганна является высокий уровень высокочастотных шумов, что обусловлено несинхронным срабатыванием центров зарождения доменов, расположенных по всей длине спиралеобразной активной зоны. Целью изобретения является уменьшение высокочастотных шумов. Поставленная цель достигается тем, что активная область выполнена в виде сотовой решетки, у которой, периметр шестигранной ячейки не менее чем в 10 раз превышает ширину элементов, составляющих ячейку. На фиг. 1 схематически изображен диод Ганна в продольном разрезе (параллельно току и потоку тепла); на фиг. 2 - активный элемент; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1. Полупроводниковый активный элемент 1 состоит из подложки 2 с проводимостью n+-типа, эпитаксиального активного n-слоя 3 и слоя 4 с проводимостью n+-типа. Диод имеет два электрода 5 и 6, один из которых (5) является теплоотводом. П р и м е р. Изготовлен диод Ганна с использованием арсенида галлия n-типа с концентрацией носителей 3,5.1015 см-3. Толщина n-слоя в структуре n+-n-n+ составляет 4,5.10-4 см. Активная область выполнена в виде сотовой решетки оптимально связанных 19 шестигранников с шириной элементов составляющих ячейку b = 12.10-4 см. Площадь кристалла 500 х 500 мкм2, сопротивление активного элемента при докритических напряжениях составляет 0,4 см. Выполнение активной области в виде сотовой решетки позволяет сократить путь поперечного распространения домена сильного поля и благодаря этому снизить уровень шумов. (56) 1. G. I. Culbertson, H. L. Lever. IEEE Trans. Electron. Dev. УД-19, N 18, 1972, р. 986-988. 2. Авторское свидетельство СССР N 392887 кл. Н 03 b 7/06, 1973.
Формула изобретения
ДИОД ГАННА, содержащий активную область, выполненную в виде меза-структуры n+ - n - n+ на полупроводниковой подложке, два электрода, один из которых является теплоотводом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения высокочастотных шумов, активная область выполнена в виде сотовой решетки, у которой периметр шестигранной ячейки не менее чем в 10 раз превышает ширину элементов, составляющих ячейку.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
