Aceasta dioda are aplicatii ca amplificator si oscilator pana la frecventele
de 100 GHz cu puteri de iesire in domeniul inferior al gamei de frecvente pentru
microunde pana la 10 w; puterea scazand cu cresterea frecventei .Dioda gunn
este utilizata in aplicatii de banda larga . O dioda Gann desi nu este o dioda
cu jonctiuni are 2 terminale anod si catod la capetele barei de material semiconductor
GaAs de tip n din care este construita, cum se vede in figura:
Functionarea diodelor Gunn:
La temperatura camerei si cu o tensiune aplicata diodei inferioara valorii critice,
anumitii electronii din banda de valenta vor avea suficienta energie pentru
a sarii in banda de conductie atunci cand se aplica un camp electric dispozitivului.In
GaAs exista 2 zone de energie numite valea inferioara si valea superioara separate
printr-o diferenta de energie; in valea inferioara mobilitatea electronilor
este mai mare decat mobilitatea in valea superioara
Viitorul diodelor Gunn
- Pana in prezent diodele gunn aveau stratul semiconductor din GaAs dar descoperirile
Universitatii din Michigan,Ann Arbor din S.U.A au aratat ca folosirea unui strat
semiconductor din GaN este mult mai convenabila din multe puncte de vedere:
-Aceste diode au o putere de iesire de 10w, pragul campurilor pentru rezistenta
negativa diferentiala(NDR) este de 40 de ori mai mare la diodele GaN decat la
cele GaAs:
FTH=150KV/cm la GaN iar la cele cu GaAs FTH=3.5KV/cm
-Diodele cu GaAs au fost cu succes folosite pentu milimetre cu semnale de micrunde
folosind oscilatoare bazate pe pe efectul (NDR).Frecventa capabila pentru aceste
diode este limitate de timpul de relaxare a energiei in materialul semiconductor
de cand efectul (NDR) dispare cand perioada de oscilatie e mai scurta decat
intervalul de timp pentru transferarea electronului. Studiile au aratat ca timpul
de relaxare a energiei diode lor cu GaN este mai mic decat cel al diodelor cu
GaAs astfel tGaN=1.2 ps iar tGaAs=7.7ps .Avand in vedere aceste 2 considerente
domeniul de frecventa a diodelor Gunn cu GaN se poate intinde pana la THz
La diodele cu GaAs frecventa de utilizare este de aproximativ 40 de MHz si puterea
de iesire este de aproximativ 10 dBm in timp ce la diodele cu GaN aceste marimi
pot fi mai mari de 100 de ori.Aceste diode se folosesc unde este nevoie de timp
de relaxare a energiei mic ,unde frecventele de oscilare sa fie de de 774 GHz
si unde eficienta conversiei sa fie de 0.7%
Caracteristicile diodei Gunn cu GaN precum si designul unei diode cu punte de
aer interconectata,si compararea cu o dioda cu GaAs sunt ilustrate in figurile
de jos