Читать онлайн «Детекторный СВЧ диод: Учебно-методическое пособие к специальному лабораторному практикуму ''Полупроводниковые приборы СВЧ''. Часть II»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ” Нойкин Ю. М. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ к специальному лабораторному практикуму “ Полупроводниковые приборы СВЧ ” (специальность 200100 – микроэлектроника и твердотельная электроника) Часть II ДЕТЕКТОРНЫЙ СВЧ ДИОД Ростов-на-Дону 2008 1 Кафедра прикладной электродинамики и компьютерного модели- рования Учебно-методические указания разработаны: кандидатом физико – математических наук, доцентом Нойкиным Ю. М. Ответственный редактор – доктор ф. – м. н. Заргано Г. Ф. Компьютерный набор и верстка Гибниковой Е. И. , Загоруйко А. В. Печатается в соответствии с решением кафедры ПЭКМ физи- ческого факультета ЮФУ, протокол № 7 от 13 ноября 2007 г. 2  Детекторный СВЧ диод Цель − изучить физический принцип действия, устройство и характеристи- ки полупроводникового детекторного СВЧ диода. Самостоятельная работа − изучить пособие; занести в рабочую тетрадь: а) название и цель лабораторной работы; б) основные положения, формулы и рисун- ки, 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. 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 СВЧ диодов используют переходы с малыми поперечными размерами точечные, 3 барьерная СБАР емкость которых не превышает десятых долей пикофарады, а по- следовательное сопротивление потерь rб – единиц ома. 2 ПЕРЕХОДЫ МЕТАЛЛ − ПОЛУПРОВОДНИК Основными элементами структуры полупроводниковых приборов являются переходы, которые могут быть выпрямляющими и омическими.