Эффект Ганна

Диод Гана — полупроводниковый прибор, основанный на эффекте Гана и используемый для генерации колебаний СВЧ [9]. [c.142]

Явления, приводящие к отступлению от закона Ома в сильных электрических полях, можно разделить на две группы. К первой относятся явления, изменяющие время релаксации, а следовательно, подвижность носителей. Это разогрев электронного газа и эффект Ганна. Вторая группа явлений, в которую входят ударная ионизация и эффект Зинера, вызывает изменение концентрации носителей. [c.256]

Эффект Ганна. В 1963 г. Дж. Ганн, изучая поведение арсенида галлия в области сильных полей, обнаружил новое явление, заключающееся в возникновении колебаний тока с частотой 10 — 256 [c.256]

Гц при приложении к кристаллу постоянного электрического поля. Этот эффект Ганна наблюдали позднее в фосфиде галлия, фосфиде индия и ряде других полупроводников. Он тоже связан с изменением подвижности носителей заряда в сильных полях. Однако механизм изменения ц отличен от рассмотренного выше. [c.257]

Рис. 7.28. Осцилляции тока в эффекте Ганна

Эффект Ганна используют при создании генераторов СВЧ-ко-лебаний. [c.259]

При обсуждении эффекта Ганна мы уже отмечали, что структура энергетических зон в полупроводниках может быть весьма сложной. Рассмотрим в качестве примера зонные структуры, изображенные на рис. 9.2. На рис. 9.2, 1 показана структура, для кого 307 [c.307]

В кристаллах с ионной или частично ионной связью, например в полупроводниках типа А преобладающим является рассеяние на оптических колебаниях решетки, так как эти колебания приводят к появлению сильного электрического поля при смещении подрешетки положительных ионов относительно подрешетки отрицательных ионов. Как показывает теория, для такого рассеяния подвижность свободных носителей заряда растет с ростом <у). Это означает, что с увеличением <и> взаимодействие электронов с решеткой ослабляется. Поэтому с ростом поля электронный газ сильно разогревается. При этом в арсениде галлия, фосфиде индия и некоторых других полупроводниках наблюдается эфс )ект дрейфовой нелинейности нового типа. Впервые он был открыт Ганном в арсениде галлия и назван эффектом Ганна. [c.195]

Появление у арсенида галлия участка с отрицательной дифференциальной подвижностью позволяет конструировать на основе эффекта Ганна генераторы СВЧ колебаний сам полупроводниковый прибор, основанный на этом эффекте, называют диодом Ганна. [c.196]

Эффект Ганна был открыт в 1962 г. В 1966 г. был создан промышленный образец генератора СВЧ колебаний с рабочей частотой порядка 2 3 ГГц и выходной мощностью 100 Вт в импульсном режиме, а уже в 1970 г. генераторы Ганна работали на частотах до 100 Г Гц и более, обеспечивая на частотах сантиметрового диапазона мощности до нескольких киловатт в импульсном и нескольких ватт в непрерывном режиме при к, п. д. до 30%. [c.196]

Горячие электроны. Эффект Ганна [c.68]

Если изменение абсолютного значения скорости свободного носителя заряда за счет внешнего поля на среднем пути между соударениями сравнимо с тепловой скоростью, то нельзя считать,что его подвижность не зависит от величины внешнего поля. С увеличением напряженности электрического поля выше критического значения в зависимости от доминирующего механизма рассеяния подвижность свободных носителей заряда люжет как уменьшаться, так и увеличиваться. С изменением подвижности свободных носителей заряда под действие.м сильного электрического поля связаны явление разогрева электронно-дырочного газа и эффект Ганна. [c.68]

При изучении горячих электронов в полупроводниках было обнаружено, что при постоянном внешнем электрическом поле, напряженностью (1 2) -10 В/м, в арсениде галлия возникают электрические колебания. Это явление получило название эффекта Ганна. [c.68]

За исключением диодов специального типа (с эффектом Гана, лавинно-пролетных, туннельных и т. д.), о которых здесь рассказывать не имеет смысла, так как области их применения относятся почти исключительно к сверхвысокочастотной радиоаппаратуре, и упоминавшихся емкостных модуляторов, диоды, как правило, являются пассивными элементами схем. [c.65]

Рис. 2. Форма колебаний тока при эффекте Ганна.

При достаточно быстром падении электропроводности с ростом электрич. поля на ВАХ появляется падающий участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. ВАХ имеет Л -образный вид (наблюдается Ганна эффект). В тех же случаях, когда электропроводность с полем, наоборот, быстро растёт, ВАХ может [c.520]

ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ЭФФЕКТЫ — скачкообразный обратимый переход полупроводника (или полупроводниковой структуры) из высокоомного состояния в низкоомное под действием электрик, поля, превышающего пороговое значение п = Ю —Ю В/см, П. э. наблюдаются в полупроводниках, у к-рых вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением. Такой характер ВАХ обусловлен формированием электрик, доменов (для ВАХ А-типа см. Ганна аффект, Ганна диод) или токовых шнуров (для ВАХ iS-типа см. Шнурование тока). [c.558]

Эффект Ганна. На рис. 7.11, а показана энергетическая структура зоны проводимости арсенида галлия. В направлении [100] она имеет два минимума / при k = О и // при k = 0,8ko< где — волновой вектор, отвечающий границе зоны Бриллюэна. Второй минимум располагается выше первого на расстоянии АЕ = 0,36 эВ. В нормальных условиях электроны зоны проводимости размещаются в первом минимуме и обладают эффективной массой т п = = 0,072т и подвижностью Uj = 0,5 В/м -с. При приложении к кристаллу внешнего поля электроны приобретают дрейфовую скорость Ид = Ui(S, растущую пропорционально ё (прямая ОА рис. 7 11, б). Это происходит до тех пор, пока разогретые электроны не накопят энергию, достаточную для перехода в верхний минимум, где они обладают значительно большей эффективной массой (m,i = = 1,2m) и значительно меньшей подвижностью ( з = 0,01 В/м -с).-Такой переход сопровождается резким уменьшением скорости дрей-7 195 [c.195]

Аналог эффекта Ганна наблюдается такл<е н в М. и. с эквивалентными долинами, где ВАХ при токе в направлении, совпадающем с направлением большой эфф. массы одной из долин ([100] в л-81 и 111] в re-Ge), также имеет падающий участок из-за ухода электронов в эту долину из др. долин, т. к. в ни.х электроны сильнее разогреваются (эффект Рывкина — Кастальского). [c.159]

Сложные полупроводники типа AHIBV используются для изготовления диодов, транзисторов, сверхвысокочастотных приборов на основе эффекта Гана, модуляторов инфракрасного излучения, приемников излучения, солнечных батареи, лазеров, датчиков Холла, магниторезисторов и других приборов. [c.576]

При гакой форме зоиы проводимости может возникнуть эффект Ганна. Если э.1ектрониый ТОК достаточно велик, электроны могут переходить во второй отвечающий большой массе [c.313]

Микроволновой усилитель СаАз Эффект Ганна [c.313]

В ОаАй с электронной проводимостью при комнатной темп-ре / 3-10 В/см, 1 -10 см/с и при /= = 50—300 мкм, /= 0,3—2 ГГц. Размер домена - 10—20 мкм. Г. э. наблюдается помимо ОаАз и 1пР также в электронных ПП С(1Те, гп8, 1п8Ь, 1пАз и др., а также в Ое с дырочной проводимостью. Г. э. используется для создания генераторов и усилителей СВЧ. ф г а н н Д ж., Эффект Ганна, [пер. с англ.], <(УФН , 1966, т. 89, в. 1, с. 147 Волков [c.110]

В принципе теплопроводность можно рассчитать на основе (18.5) точно так же, как она получалась из соотношения (13.7) в п. 13. Практически проводимость была получена из соотношения (18.4) только в случае сферической симметрии, когда однозонная структура не дает изменения электрического и теплового сопротивлений, а приводит только к эффекту Холла. В обшем случае можно показать, что гальвано-магнитный эффект равен нулю, если все состояния на поверхности Ферми имеют одинаковое время релаксации. Следовательно, нужно использовать более сложную зонную модель. Единственным случаем, для которого был получен гальвано-магнитный эффект, является случай двух перекрывающихся зон, каждая из которых сферически симметр гана. [c.277]

Для усиления и генерации слу кат таки е Ганна диоды, в к-рых р— -переходы отсутствуют, а усиление и генерация СВЧ-излучения происходят за счёт объёмного отрицат. сопротивления, возникаюп1его в силу особенностей междолинного распределения электронов, папр. в GaAs (см. Ганна эффект.). [c.628]

Полупроводники типа GaAs или 1пР в сильных электрич. полях позволяют реализовать характеристику А-типа в объёме материала за счёт зависимости подвижности электронов от напряжённости электрич. поля (Ганна эффект.). В сильном электрич. поле образец становится неустойчивым, переходит в резко неоднородное состояние — разбивается на области (домены) слабого и сильного поля. Рождение (на катоде), движение по образцу и исчезновение домена (на аноде) сопровождаются колебаниями тока во внеш. цепи, частота к-рых в простейшем случае определяется длиной образца L и скоростью V дрейфа электронов в поле (ш v L) и может достигать 100 ГГц. [c.514]

Однородное состояние П. т. т. на падающих участках неустойчиво относительно роста флуктуаций, приводя-1ЦИХ в конечном счёте к неоднородной структуре. При ВАХ А-типа нарастание флуктуаций приводит к расслоению плазмы с образованием областей (доменов) сильного электрич. поля на фоне слабого поля в остальной части образца. Эти домены могут быть как локализованными около катода или анода (или у неоднородностей образца), так и движущимися (от катода к аноду в случае электронной плазмы) со скоростью порядка дрейфовой скорости электронов в электрич. поле домена. Зарождение движущегося домена на катоде и гибель его на аноде приводят к осцилляциям напряжения на образце Ганна эффект). [c.604]

Вели темп-ра носителей зависит от электрич.. поля, то закон Ома не выполняется, а вид вольт-амперных характеристик П. (ВАХ) определяется мв. факторами. Разогретые носители могут, напр., оказаться в др. области энергетич. спектра и прв этом резко изменить свок) подвижность. Это может привести к неустойчивости, примером к-рой является Ганна эффект (см. также Плазма твёрдях тел). Др. видом неустойчиво- [c.41]

Система анодной защиты состояла из катода (нержавеющая сталь или хастеллой), электрода сравнения, транзисторного регулятора потенциала периодического действия с источником пи-гания три батареи на 12 В (200 А ч каждая). Для избежания взрыва при разгрузке и загрузке удобрений применяли безопасный переключатель, который автоматически отключал ток, когда крышка цистерны поднималась. Как показали полевые испытания, среднее содержание железа в анодно защищенных цистернах составляло 127 мг/л при среднем разгрузочном интервале 15 дней, т. е. содержание железа увеличивается на 8,5 мг/л в день. Среднее содержание железа в цистернах без защиты составляло 1945 мг/л за 15 дней или 130 мг/л в день. Таким образом эффект защиты составяяет 93,5%. [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...