12- ma’ruza: yarimo‘tkazgichli diodlar (2-qism)

TUNNEL DIODLAR
Tunnel diod deb, aynigan yarimo‘tkazgichlar asosida hosil qilin-gan, teskari va kichik to‘g‘ri kuchlanish ta’sirida zaryad tashuvchi-larning tunellashuvi hamda VAXsining to‘g‘ri shahobchasida manfiy differensial qarshilikli soha kuzatiladigan elektron asboblarga aytiladi.
Tunnel diodlar tuzilishi boshqa diodlarnikidan deyarli farq qilmay-di, lekin ularni hosil qilish uchun kiritmalar konsentratsiyasi 1020 sm-3ni tashkil etuvchi yarimo‘tkazgichlardan (GaAs yoki Ge) foydalaniladi.
a) b)
Tunnel diodning energetik diagrammasi (a) va VAXi (b).
TUNNEL DIODLAR
VAX ning AB sohasi manfiy differensial qarshilikka egaligi bilan ifodalanadi. Agar tunnel diod elektr zanjir tebranish konturiga ulansa, kontur parametrlari va manfiy differensial qarshilikning qiymatlari orasidagi ma’lum munosabatlarda ushbu zanjirda signallarni kuchaytirish yoki generat-siyalash imkoniyati yuzaga keladi. Tunnel diodlar asosan 3-30 Ggsga-cha chastotalar diapazonida ishlatiladi
Tunnel diodining ulanish sxemasi (a) va o‘girilgan diod VAXi (b).
TUNNEL VA O‘GIRILGAN DIODLAR
Potensial to‘siq balandligi diod n - va p – sohalarining konsentrat-siyalariga bog‘liq. Yuqori konsentratsiyali (yuqori legirlangan) p-n o‘tish sohalaridan birida legirlash darajasi kamaytirilsa, p-n o‘tishga kuchlanish berilmagan holda WCn va WVp sathlar bir xil balandlikda yotishiga erishish mumkin. Bunday holda p-n o‘tish to‘g‘ri siljitilganda tunnel tok hosil bo‘lmaydi va VAXning to‘g‘ri shahobchasi diffuziya toki hisobiga hosil bo‘ladi. Ushbu diodlarning teskari shahobchasi elektronlarning tunnellanishi bilan aniqlanadi va ular o‘girilgan diod deb ataladi. Ular tunnel diodlarning bir ko‘rinishi bo‘lib, radiotexnik qurilmalarda detektorlar, signallar sathi past bo‘lganda, aralashtirgich sifatida hamda kalit qurilmalarda ishlatiladi.
O‘TA YUQORI CHASTOTALARDA ISHLOVCHI DIODLAR
Ko‘chkili uchma diod (KUD) generatsiyalovchi diodlarning bir ko‘rinishini tashkil etadi. Yuqori chastotalarda uning VAXida, p-n o‘tishda ko‘chkili teshilish sodir bo‘lganda, manfiy qarshilikka ega soha hosil bo‘ladi. Agar KUD rezonatorga joylashtirilsa, unda chastotasi 100 Gs gacha bo‘lgan so‘nmas elektr tebranishlar hosil bo‘ladi. O‘ta yuqori chastota (O‘YUCH)larga 300 MGs dan 300 GGs gacha diapazondagi tebranishlar kiradi va detsimetrli, santimetrli, millimetrli to‘lqin uzun-likdagi tebranishlarni o‘z ichiga oladi.
O‘YUCH diapazondagi tebranishlarni KUDlar yordamida gene-ratsiyalash va kuchaytirish uchun ikkita shart qanoatlantirilishi zarur:
a) diodga tashqi o‘zgarmas kuchlanish berilganda, uning tuzilmasi ma’lum uchib o‘tish vaqtiga ega bo‘lgan elektronlar to‘plamlari hosil bo‘lishini ta’minlashi kerak;
b) diod albatta RLC parametrlari tarqoq tebranish konturga ekvi-valent O‘YUCH rezonatorga ulanishi kerak.
Bunda uchish vaqti bilan aniqlanadigan davriy takrorlanuvchi elektronlar to‘plami o‘z energiyasini signalni kuchaytirishga yoki rezo-natordagi quvvat yo‘qotishlarni kompensatsiyalashga sarflaydi va shu bilan so‘nmas tebranishlarni saqlab qoladi.