7.Диоды Шотки Полевой транзистор с барьером Шотки. Полевой транзистор с высокой подвижностью электронов.

Основным преимуществом приборов на GaAs является более высокая скорость электронов, обеспечивающая большее быстродействие, и хорошие изолирующие свойства, позволившие уменьшить паразитные емкости и упростить процесс изготовления. Они могут иметь затвор на основе барьера Шотки (контакта металл-полупроводник) Во многих случаях эти при-боры изготавливают непосредственно ионным внедрением примеси в полуизолирующую подложку из GaAs. Изолирующие свойства связаны с большей шириной запрещенной зоны (1,42 эВ) по сравнению с кремнием. Схематичное изображение полевого транзистора с барьером Шотки (ПТШ) на основе GaAs показано на рисунке:

Принцип его работы аналогичен полевому транзистору с управляющим p-n- переходом. Подложка может выбираться n- и p-типа.

Энергетическая диаграмма:

П роводимость носителей зависит:

- от температуры

- от напряжения эл-го поля

- наличия примесей

Область 2-мерного эл. газа располаг. в слое нелигир. GaAs p-типа и отделена от слоя AlGaAs нелигированного толстым слоем нелигир. GaAs, поэтому слой 2-у мерного эл. газа отсутствуют центры рекомбинации (атом примеси) за счет этого достигается высокая подвижность эл-нов в этом слое (этот слой представляет собой канал).

Транзисторы с высокой подвижностью эл-нов могут быть нормально закрыты и нормально открыты.

8.Варикапы Варикапы: принцип действия, параметры. Использование варикапов.

В арикапы – это специальные п/п диоды, которые исп. в кач. электрически управляемой емкости. Они находят применение в схемах автоматической подстройки частоты радиоприемников, в схемах частотных модуляторов, в параметрических схемах усиления, в схемах умножения частоты, в управляемых фазовращателях. Принцип действия основан на зависимости емкости p-n-перехода от внешнего напряжения. Диффузионная емкость не нашла практического применения из-за сильной зависимости ее от температуры и частоты, высокого уровня собственных шумов и низкой добротности. Практическое применение получила барьерная емкость p–n перехода, величина которой зависит от значения приложенного к диоду обратного напряжения.

Э квивалентная схема варикапа.

Варикапы в основном используются на высоких и сверхвысоких частотах, поэтому важную роль играет сопротивление потерь rб. Для его уменьшения необходимо выбирать материал с малым удельным сопротивлением. Используются кремний, германий, арсенид-галлия n-типа.

З ависимость добротности варикапа от частоты:

Параметры варикапов:

1. Максимальная емкость Св макс – емкость варикапа при заданном минимальном Uобр и ограничена значением емкости Со. 2. Минимальная емкость Св мин – емкость варикапа при заданном максимальном Uобр и ограничивается обратным допустимым напряжением p-n=перехода Uобр доп. 3. Коэф. перекрытия по емкости . 4. Сопротивление потерь Rп – суммарное активное сопротивление, вклбчая сопротивление кристалла, контактных соединений и выводов. 5. Температурный коэф. емкости – представляет собой отношение относительного изменения емкости к вызвавшему его абсолютному изменению t окр. среды . 6. Номинальная емкость Св ном – представляет собой барьерную емкость перехода при заданном номинальном Uобр. 7. Добротность варикапа Qв – отношение реактивного сопртичления варикапа на заданной частоте переменного сигнала к сопротивлению потерь при заданном значении емкости или обратного напряжения. Добротность показывает относительные потери колебательной мощности в варикапе.

9.Тунельные диоды Туннельный диод, двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, в котором имеется очень узкий потенциальный барьер, препятствующий движению электронов; разновидность полупроводникового диода. Вид вольтамперной характеристики (ВАХ) Туннельный диод определяется главным образом квантово-механическим процессом туннелирования (см.Туннельный эффект), благодаря которому электроны проникают сквозь барьер из одной разрешенной области энергии в другую. Изобретение Туннельный диод впервые убедительно продемонстрировало существование процессов туннелирования в твёрдых телах. Создание Туннельный диод стало возможно в результате прогресса в полупроводниковой технологии, позволившего создавать полупроводниковые материалы с достаточно строго заданными электронными свойствами. Путём легирования полупроводника большим количеством определённых примесей удалось достичь очень высокой плотности дырок и электронов в р - и n- областях, сохранив при этом резкий переход от одной области к другой (см. Электронно-дырочный переход). Ввиду малой ширины перехода (50-150 Å) и достаточно высокой концентрации легирующей примеси в кристалле, в электрическом токе через Туннельный диод доминируют туннелирующие электроны. На рис. 1 приведены упрощённые энергетические диаграммы для таких р - n - переходов при четырёх различных напряжениях смещения U. При увеличении напряжения смещения до U₁ межзонный туннельный ток (i_t на рис. 1, б) возрастает. Однако при дальнейшем увеличении напряжения (например, до значения U₂, рис. 1, в) зона проводимости в n-oбласти и валентная зона в р-области расходятся, и ввиду сокращения числа разрешенных уровней энергии для туннельного перехода ток уменьшается - в результате Туннельный диодпереходит в состояние с отрицательным сопротивлением. При напряжении, достигшем или превысившем U₃ (рис. 1, г), как и в случае обычного р - n-перехода, будет доминировать нормальный диффузионный (или тепловой) ток.   Первый Туннельный диод был изготовлен в 1957 из германия; однако вскоре после этого были выявлены др. полупроводниковые материалы, пригодные для получения Туннельный диод: Si, InSb, GaAs, InAs, PbTe, GaSb, SiC и др. На рис. 2 приведены ВАХ рядаТуннельный диод В силу того что Туннельный диод в некотором интервале напряжений смещения имеют отрицательное дифференциальное сопротивление и обладают очень малой инерционностью, их применяют в качестве активных элементов в высокочастотных усилителях электрических колебаний, генераторах и переключающих устройствах.