Напівпровідникові прилади на основі p-n переходу, страница 29

3.5.5. Діоди для роботи на надвисоких частотах

Тунельний діод – напівпровідниковий прилад, в якому створюється ділянка характеристики з від’ємним активним опором. Така ділянка створюється, як відмічалось вище,  при високій концентрації основних носіїв в р- і n- структурах (на 2-3 порядку вище, ніж у звичайних). Ширина p-n- переходу в таких діодах дуже мала – до 0.01 мкм, тому напруженість електричного поля в області p-n переходу виявляється високою. Особливість тунельного ефекту полягає в тому, що електрон, який не володіє енергією, достатньою для подолання потенційного бар'єру, проникає крізь нього, користуючись своєрідним тунелем. Тунельний ефект обумовлений хвильовими властивостями електронів.

Завдяки спеціальній технології діод на ділянці від’ємного опору є практично безінерційним, навіть на дуже високих частотах, тому він використовується в генераторних схемах надвисоких частот (НВЧ).

Обернений діод також відноситься до групи діодів НВЧ діапазону і використовується як випрямляючий діод при дуже низьких напругах. Його особливість полягає в тому, що в них на прямій гілці ВАХ можна виділити область практично горизонтального розміщення, тобто струм діода не зростає в діапазоні декількох сотень мілівольт. Обернені діоди мають значно меншу пряму робочу напругу, ніж випрямляючі діоди низьких частот. Це і обумовлює їх використання в випрямлячах низьких напруг.  Зворотні напруги таких діодів також мають малі величини.

Детекторні діоди призначені для детектуванні діодів надвисоких частот. Деякі з таких діодів мають квадратичну залежність від напруги і використовуються для вимірювання потужності сигналів надвисоких частот.

Параметричні діоди призначені для роботи в параметричних підсилювачах. Особливість роботи параметричних діодів полягає в зміні ємності коливальних систем, тому параметричні діоди – це різновидність варикапів, працюючих в надвисоких частотах.

Змішуючі діоди використовуються в супергетеродинних приймачах для перетворення сигналів НВЧ в сигнали проміжної частоти. Важливим параметром таких діодів є шумові характеристики і витрати на перетворення.

Регулюючі діоди – напівпровідникові діоди, призначені для перемикання, обмеження і модуляції сигналів НВЧ.

Діоди Гана – генераторні діоди НВЧ діапазону. Призначені для використання в радіолокаційних системах для створення потужних імпульсів (до 400 кВт) з частотою до 50 ГГц.