Страница: 7/12
Условие слабого нарастания заряда за время 
приближенно запишем в виде 
, где 
; 
–среднее значение отрицательной дифференциальной подвижности электронов в области 
. Рассасывание объемного заряда за время 
, будет эффективным, если 
и 
, где 
; 
и 
–постоянная времени диэлектрической релаксации и подвижность электронов в слабом поле.
Считая 
, 
, имеем 
. Это неравенство определяет интервал значений 
, в пределах которого реализуется режим ОНОЗ.
Электронный к. п. д. генератора на диоде Ганна в режиме ОНОЗ можно рассчитать по форме тока (рис.7). При 
максимальный к. п. д. составляет 17%.
Рис.7. Временная зависимость тока на диоде Ганна в режиме ОНОЗ.
В доменных режимах частота генерируемых колебаний примерно равна пролетной частоте. Поэтому длина диодов Ганна, работающих в доменных режимах, связана с рабочим диапазоном частот выражением
, (8)
где 
выражена в ГГц, а 
–в мкм. В режиме ОНОЗ длина диода не зависит от рабочей частоты и может во много раз превышать длину диодов, работающих на тех же частотах в доменных режимах. Это позволяет значительно увеличивать мощность генераторов в режиме ОНОЗ по сравнению с генераторами, работающими в доменных режимах.
Рассмотренные процессы в диоде Ганна в доменных режимах являются, по существу, идеализированными, так как реализуются на сравнительно низких частотах (1–3 ГГц), где период колебаний значительно меньше времени формирования домена, а длина диода много больше длины домена при обычных уровнях легирования 
. Чаще всего диоды Ганна в непрерывном режиме используют на более высоких частотах в так называемых гибридных режимах. Гибридные режимы работы диодов Ганна являются промежуточными между режимами ОНОЗ и доменным. Для гибридных режимов характерно, что образование домена занимает большую часть периода колебаний. Не полностью сформировавшийся домен рассасывается, когда мгновенное напряжение на диоде снижается до значений, меньших порогового. Напряженность электрического поля вне области нарастающего объемного заряда остается в основном больше порогового. Процессы, происходящие в диоде в гибридном режиме, анализируют с применением ЭВМ при использовании уравнений (1), (3) и (4). Гибридные режимы занимают широкую область значений и не столь чувствительны к параметрам схемы, как режим ОНОЗ.
Реферат опубликован: 24/03/2009