Основы теории преобразования частоты на СВЧ, страница 4

Рис.2.3

Схема канала ПТ при кусочно-линейной апроксимации v=f(E) показана на рис 2.4.

                             Рис 2.4

   (2.15)

Из соотношений (2.14.,2.15.) следует, что в пологой области В АХ зависимости выходной крутизны и проводимости от обусловлены изменением длин областей Li и L2. В граничной точке между наклонной и пологой частями ВАХ выражения (2.14.,2.15.) переходят соответственно в соотношения Шокли (2.8.,2.9.). Насыщение скорости дрейфа носителей заряда можно учесть, аппроксимировав зависимость от напряженности электрического поля одним аналитическим выражением. Наиболее часто для этого используется аппроксимация:

                                                        (2.16)

Используя   это   соотношение,   находим   дополнительный   множитель   к выражениям для S и G:

                               (2.17)                                        

ВАХ, рассчитанная в работах  при определении имела максимум, т.е.

  Напряжение соответствующее этому максимуму, является

границей  за которой    рассматриваемая    аппроксимация    не    применима.    При    плавной аппроксимации зависимость Iт(Х) (при 0,2<Х<0,6) практически постоянна. Для которой    рассматриваемая    аппроксимация    не    применима.    При    плавной аппроксимации зависимость 1т(Х) (при 0,2<Х<0,6) практически постоянна. 

Для ПТ, у которых          этот наклон равен 1,3 ± 0,005.

Зависимость пробивного напряжения от расстояния затвор-сток

Показана на рис2.5.

Рис 2.5

        Из соотношений (2.14.,2.17.) следует, что приближение Шокли обеспечивает достаточную плотность при   Напряжение электрического поля в области канала, примыкающего к стоку, может быть рассчитано путем дифференцирования выражения (2.13.). Напряженность поля быстро растет с увеличением  и может привести к пробою канала ПТ, особенно при больших значениях Iс. Вследствие этого пробивное Uс мощного ПТ на GaAs с увеличением запирающего напряжения на затворе- возрастает (рис.2.5.). Кроме того, наличие сильных электрических полей может приводить к излучению видимого света в канале ПТ, интенсивность которого также зависит от Uс . Следует отметить, что такие явления наблюдались лишь в ПТ на GaAs, где напряженность поля в канале выше, чем в кремниевых транзисторах. Физические явления, вызывающие пробой ПТ на GaAs, в настоящее время исследованы не достаточно полно.

Существующие теории не позволяют объяснить такие экспериментально наблюдаемые исследования, как увеличение пробивного напряжения, при создании области с увеличенной толщиной или концентрацией носителей заряда под контактом стока, а также зависимости от расстояния затвор-сток. Пробой ПТ на GaAs имеет тепловой характер и связан с сопротивлением тока.

Согласно, пробой ПТ с барьером Шотки на GaAs при высоких напряжениях исток-сток обусловлен двумя причинами. Одна из них -это пробой подложки, вторая-распространение обедненного слоя на границе канал-подложка вблизи контакта стока на большую часть толщины канала, что приводит к увеличению плотности тока и напряженности электрического поля, способного вызвать пробой материала.