Kovaklar konsentratsiyasi

Gann diodlari (GD) – bir jinsli yarimo‘tkazgichda Gann effekti hisobiga MDQka ega yarimo‘tkazgich asbob. Hajmiy rezonatorga ulangan GD O‘YUChli garmonik tebranilar generatsiyalashga qodir.
Diod uzunligi 10^-2÷10^-3 smli bir jinsli yarimo‘tkazgich plastinadan iborat. Plastinanig qarma –qarshi tomonlarida katod K va anod A deb ataluvchi metall kontaktlar hosil qilinadi. Gann diodlarini hosil qilish uchun n – turli GaAs, InSb, InAs va InP kabi birikmalardan foydalaniladi. Diod tebranish konturiga ulanadi. Gann diodi kontaktlariga kuchlanganligi 3∙10³ V/smga yaqin elektr maydon hosil qiluvchi doimiy kuchlanish berilganda uning hajmida chastotasi 60 GGs gacha bo‘lgan elektr tebranishlar hosil bo‘ladi. Elektr tebranishlar quvvati 10 ÷ 15 Vt gacha bo‘ladi, diodning FIKi esа 10÷12 % ni tashkil etadi.
GD asosidagi generatorning 10 GGs chastotadagi maksimal quvvati 2 Vtga yaqin (FIK
9÷15%). Chastota ortishi bilan u 1/ f ² qonun bo‘yicha kamayib boradi. Bunday natijalar nobarqaror hajmiy zaryad sohasi rejimida olingan.
GDlari ko‘chma radiolokatorlarda, aloqa tizimlarida, shuningdek mantiqiy elementlar sifatida va boshqa qurilmalarda keng qo‘llaniladi.
Bir jinsli, n – turli GaAs va InP kristallarida Gann effekti asosini vohalararo o‘tish deb ataluvchi davriy tok impulslari hosil bo‘lishiga olib keluvchi o‘tish tashkil etadi. Qutbli yarimo‘tkazgichlarda o‘tkazuvchanlik zonasi energiyalar oralig‘i bilan bir – biridan ajratilgan bir nechta minimumga yoki “vohaga” ega. Soddalashtirish uchun, o‘tkazuvchanlik zonasi bosh voha
1 va ekvivalent voha 2 dan iborat deb hisoblanadi (19.4-rasm). GaAs uchun ∆W₁=0,36 эВ, ∆Wg=1,43 эВ.

6.7-rasm. Gann effektini tushuntiruvchi energetik diagramma
Elektronlar (kovaklar) effektiv massasi material turiga, kristall tuzilishiga hamda zaryad tashuvchilar energiyasiga bog‘liq, chunki kristall panjara xususiy elektr maydoni tezlanishiga ushbu zarrachalar ta’sir etadi. GaAs kristalida elektronlarning yuqori – 2 vohadagi effektiv massasi m_ЭФ2=1,2m, pastki voha 1 dagisi esa m_ЭФ1=0,07m ni tashkil etadi, bu yerda m – vakuumdagi erkin elektronning massasi. Ikkinchi tomondan, elektronlar effektiv massasi ortgani sayin ularning harakatchanligi  (m_ЭФ)^{3/ 2} T ^{1/ 2} qonunga binoan kamayadi, bu yerda Т – kristallning absolyut temperaturasi. Shuning uchun yuqori voha “og‘ir” elektrolarining harakatchanligi ^₂ 
100 см²/[V∙s], pastki voha “yengil” elektronlarining harakatchanligi esa ₁  5000 sm²/[V∙s] ni tashkil etadi. Shunday qilib, berilgan temperaturada o‘tkazuvchanlik zonasida bir vaqtning o‘zida
“yengil” va “og‘ir” elektronlar mavjud. Bolsman taqsimotiga muvofiq xona temperaturasida elektronlarning ko‘p qismi pastki vohada to‘planadi. Agar diodga katta bo‘lmagan potensiallar farqi berilsa, unda elektronlarni tezlatuvchi maydon hosil bo‘ladi (6.8-rasmda 1-2 soha).
Elektronlar _ДР ₁Е tezlikka erishadilar va diodda j(E)  qn₁v_ДР(E)  qn₁₁Е
tok hosil bo‘ladi. Tok hosil bo‘lishida yuqori voha elektronlarining ulushi, ular konsentratsiyasi kichik bo‘lgani sababli, hozircha juda kichik.

6.8-rasm. Dreyf tezlikning elektr maydon kuchlanganligiga bog‘liqligi