Gunn Diyot Nedir ?

Gunn diyot iki pasif bir yarı iletken cihazdırp-n birleşiminden oluşan diğer diyotların aksine, yalnızca n katkılı bir yarı iletken malzemeden oluşan terminaller. Gunn diyotları, Gallium Arsenide (GaAs), İndiyum Fosfit (InP), Gallium Nitrür (GaN), Kadmium Telluride (CdTe) gibi iletken bantlarında çok sayıda, başlangıçta boş, yakından aralıklı enerji vadilerinden oluşan malzemelerden yapılabilir. , Kadmiyum Sülfür (CdS), İndiyum Arsenide (İnAs), İndiyum Antimonid (InSb) ve Çinko Selenit (ZnSe). Genel üretim prosedürü, üç n-tipi yarı iletken katman (Şekil 1a) oluşturmak için dejenere n + substrat üzerinde epitaksiyel bir katın büyütülmesini içerir; burada aşırı katmanlar, ortadaki aktif katmana kıyasla ağır biçimde katlanır.

Ayrıca, metal temas, yanmayı kolaylaştırmak için Gunn diyotunun her iki ucunda sağlanır. Devre simgesi Gunn diyot Şekil 1b'de gösterildiği gibidir ve p-n bağlantısının olmadığını göstermek için bu normal diyottan farklıdır.

Terminalleri arasında bir DC voltajı uygulamasındaGunn diyot, birçoğu merkezi aktif bölgede görülen, katları boyunca bir elektrik alanıdır. İlk aşamalarda, elektronların değerlik bandından iletkenlik bandının alt vadisine hareketinden dolayı iletkenlik artar.

İlgili V-I grafiği, Şekil 2'deki Bölge 1'deki (pembe renkli) eğri ile gösterilmektedir. Ancak, belirli bir eşik değerine (V) ulaştıktan sonrainci), Gunn diyot boyunca iletim akımıŞekil 2'deki (mavi renkli) bölgedeki eğriyle gösterildiği gibi azalır. Bunun nedeni, yüksek voltajlarda, iletim bandının alt vadisindeki elektronların, etkin kütlelerinde bir artışa bağlı olarak hareketliliklerinin azaldığı yüksek vadisine hareket etmesidir. Hareketlilikteki azalma, diyot boyunca akan akımda bir azalmaya yol açan iletkenliği azaltır. Sonuç olarak diyotun V-I karakteristik eğrisinde negatif direnç bölgesi (Tepe noktasından Vadi Noktasına kadar uzanan bölge) gösterdiği söylenir. Bu etki transfer elektron etkisi olarak adlandırılır ve Gunn diyotlar ayrıca Transfer Elektron Cihazları olarak da adlandırılır.

Ayrıca, transfer edildiği not edilmelidir.elektron etkisine Gunn etkisi de denir ve 1963'te keşfinden sonra John Battiscombe Gunn'den (J.B. Gunn) sonra adlandırılır; Bununla birlikte, Gunn diyotları üretmek için kullanılan malzemenin mutlaka n tipi olması gerektiğine dikkat etmek önemlidir, çünkü transfer edilen elektron etkisi delikler için değil sadece elektronlar için iyi tutar. Üstelik, GaA'lar zayıf bir iletken olduğundan, Gunn diyotları aşırı ısı üretir ve bu nedenle genellikle bir soğutucu ile sağlanır. Ek olarak, mikrodalga frekanslarında, bir akım atımı belirli bir voltaj değerinde başlatılan aktif bölge boyunca hareket eder. Akım darbesinin aktif bölge boyunca bu hareketi, üzerindeki potansiyel eğimi azaltır, bu da diğer akım darbelerinin oluşumunu önler. Bir sonraki akım atımı, sadece daha önce oluşturulan atım aktif bölgenin uzak ucuna ulaştığında üretilebilir ve potansiyel gradyanı bir kez daha arttırır. Bu, aktif darbe boyunca aktif bölge boyunca hareket etmek için geçen sürenin, akım darbelerinin üretilme hızına karar verdiğini ve böylece Gunn diyotunun çalışma frekansını sabitlediğini gösterir. Bu nedenle salınım frekansını değiştirmek için, merkezi aktif bölgenin kalınlığının değiştirilmesi gerekir. Ayrıca, Gunn diyot tarafından sergilenen negatif direncin doğasının, hem amplifikatör hem de osilatör olarak çalışmasını sağladığı belirtilmelidir. Gunn diyotların avantajı En ucuz oldukları gerçeğinde yatıyorKompakt boyuttaki mikrodalgaların kaynağı büyük bant genişliğinde çalışır ve yüksek frekans kararlılığına sahiptir. Bununla birlikte, açılma voltajları yüksektir, 10 GHz'in altında daha az verimlidir ve düşük sıcaklık kararlılığı sergiler. Bununla birlikte, Gunn diyotlar yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gunn diyot kullanım alanları

• Elektronik osilatörlerdeki mikrodalga frekanslarını oluşturur.
• Pompa kaynağı olarak parametrik yükselteçlerde.
• Polis radarlarında.
• Kapı açma sistemlerinde sensörler, izinsiz giriş tespit sistemleri, yaya güvenlik sistemleri vb.
• Otomatik kapı açıcılar, trafik işareti kontrol cihazları, vb. Mikrodalga frekansları için bir kaynak olarak
• Mikrodalga alıcı devrelerinde.
• Radyo iletişiminde.
• Askeri sistemlerde.
• Uzaktan titreşim dedektörleri olarak.
• Takometrelerde.
• Darbeli Gunn Diyot Jeneratöründe.
• Kontrol ekipmanları olarak mikroelektronikte.
• Radarda hızlı silahlar var.
• Mikrodalga röle veri bağlantı vericileri olarak.
• Sürekli Dalga Doppler Radarlarında.