這是一種重要的微波、毫米波有源器件。它是利用了雪崩倍增和漂移渡越這兩種過程所造成的延遲作用來�(chǎn)生振蕩的�
其基本結(jié)�(gòu)是Read二極管的�(jié)�(gòu),即�(nèi)部具 有p-n-i-n型式。工作時外加有較大的直流反向電壓(要大于器件的雪崩擊穿電壓),并要使得n區(qū)和i區(qū)全部耗盡(其中存在有強的電場�;雪崩區(qū)在p-n勢壘處(寬度很窄�,n區(qū)和i區(qū)幾乎都是載流子的漂移區(qū)。當(dāng)雪崩區(qū)倍增出載流子�,二極管上的電壓即下�;然后電子渡越漂移區(qū),當(dāng)?shù)竭_(dá)陽時即輸出一個電流脈�,與此同時二極管上的電壓又增大;接著又發(fā)生雪崩區(qū)倍增,然后漂移,……這樣即不斷地輸出電流脈沖,從而產(chǎn)生微波振蕩。因為產(chǎn)生載流子的雪崩倍增作用可以造成電流與電壓波形之間近似有π/2的相位差,而且漂移渡越過程也可以造成電流與電壓波形之間產(chǎn)生一定的相位差(最恰當(dāng)?shù)氖铅?2�,因此輸出電流與輸出電壓之間在一定的條件下有可能反相(呈�(xiàn)交流�(fù)電阻),即器件就可以產(chǎn)生振蕩而輸出交流信�;在理想情況(輸出電流與電壓之間的相位差=π)下,輸出信號的振蕩頻率為f = vs / 2 W = 1/ 2 td ,即f與漂移區(qū)長度W和電子渡越漂移區(qū)的時間td 有關(guān)(vs是電子的飽和漂移速度)。由于IMPATT二極管是工作在擊穿電壓以�,而且雪崩倍增電流很大,所以其輸出功率較大;并且減薄漂移區(qū)長度,可提高工作頻率,例如W=5mm�,f =10GHz,可在mm波段工作。但是該器件是工作在雪崩倍增狀�(tài),則噪聲�,不宜用作本機振蕩信號源�
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