Читать онлайн «Детекторный СВЧ диод: Методические указания к выполнению специального лабораторного практикума ''Твердотельная электроника СВЧ''. Часть II»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ” МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению специального лабораторного практикума “ Твердотельная электроника СВЧ ” ( специальность 013800 , радиофизика и электроника ) Часть II ДЕТЕКТОРНЫЙ СВЧ ДИОД Ростов-на-Дону 2006  Лабораторная работа №2 Детекторный СВЧ диод ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить физический принцип действия, устройство и характери- стики полупроводникового СВЧ диода. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ: Занести в рабочую тетрадь: название и цель лабора- торной работы; основные положения, формулы и рисунки, необходимые при ответе на контрольные вопросы. 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Для детектирования и индикации колебаний в СВЧ диапазоне многие деся- тилетия широко применяются полупроводниковые детекторные диоды (видеоде- текторы). Детекторным СВЧ диодом называют электронный прибор с одним электри- ческим переходом и двумя выводами, предназначенный для преобразования мо- дулированных высокочастотных колебаний. При этом СВЧ сигнал преобразуется в постоянный ток или ток низкой частоты. Известны три конструктивно-технологические разновидности детекторных диодов: точечно-контактный (ТКД), с барьером Шоттки (ДБШ) и с p-n- переходом. Простейшую конструкцию имеют ТКД, обеспечивающие достаточно высокую чувствительность. ДБШ по сравнению с ТДК обладают более однород- ными электрическими параметрами и повышенной устойчивостью к электриче- ским перегрузкам. Диоды с p-n-переходами также обеспечивают высокую одно- родность электрических параметров, но уступают обоим типам диодов по пре- дельной рабочей частоте. Всего известно более 500 типов детекторных диодов, имеющих различные конструкции и технические характеристики. Инерционность электрических процессов в диоде зависит от постоянной времени τ = rб СБАР , поэтому для повышения частотного предела в большинстве 3 СВЧ диодов используют переходы с малыми поперечными размерами точечные, барьерная СБАР емкость которых не превышает десятых долей пикофарады, а по- следовательное сопротивление потерь rб – единиц ома. 2 ПЕРЕХОДЫ МЕТАЛЛ-ПРОВОДНИК Основными элементами структуры полупроводниковых приборов являются переходы, которые могут быть выпрямляющими и омическими. Выпрямляющие переходы образуются в месте контакта металла с полупро- водником (их называют барьером Шоттки) или на границе раздела двух полупро- водников различного типа электропроводности (их называют p-n-переходы). Для них подбирают материалы с различным значением работы выхода (потенциалом) электронов, вследствие чего на границе раздела возникает контактная разность потенциалов, или потенциальный барьер, способствующий протеканию тока в одном направлении и препятствующий – в другом.