Діод ганна з фосфіду індію

Надвисокочастотний діод Ганна з фосфіду індію, який містить в собі епітаксіальну мезаструктуру типу n-n+-n++, на протилежних поверхнях якої сформовані катодний та анодний контакти із сплаву золото-германій, бар'єрні шари із дибориду титану або дибориду цирконію, до яких сформовані контактуючі шари з молібдену, потім з'єднувальні шари із золота та тепловідвід до катодного контак 3 вмісту компонентів матеріалу катодного омічного контакту до товщини катодного контакту, для збільшення граничної частоти генерації та потужності діода на основній гармоніці. Вказана задача вирішується за рахунок того, що в надвисокочастотному діоді Ганна з фосфіду Індія, який містить в собі епітаксіальну мезаструктуру типу n-n+-n++ на протилежних поверхнях якої сформовані катодний та анодний контакти з сплаву золото - германій, бар'єрні шари із дибориду титану або дибориду цирконію до яких сформовані контактуючі шари з молібдену, потім з'єднувальні шари із золота та тепловідвід до катодного контакту, і яка вісесеметрично розташована в діелектричному корпусі із металізованими протилежними поверхнями таким чином, що сторона анодного контакту при допомозі гнучкого виводу і кришки, закріплена з верхньою металізованою поверхнею корпуса, а сторона п з катодним контактом і тепловідводом при допомозі основи з'єднана з нижньою поверхнею корпуса, який відрізняється тим, що елемент катодної контактної системи шар зі сплава золото - германій має необхідне співвідношення компонентів по масі: золото - 93 %; германій - 7 %, при цьому його оптимальна товщина знаходиться в межах: 200 Å < d< 400 Å. Новими ознаками, які притаманні даному технічному рішенню, що заявляється, є виконання катодного контакту на основі сплаву золота з германієм в вагових відсотках : золото – 93 %, германій - 7 %, при цьому оптимальна товщина шару цього матеріалу лежить в межах 200 Å < d< 400 Å, що забезпечує відповідність корисної моделі, яка заявляється, критерію «новизна». Ці ознаки дають змогу досягти технічного результату, що заявляється - значного збільшення граничної частоти генерації та вихідної НВЧ потужності. Можливість здійснення корисної моделі підтверджується слідуючими малюнками: Фіг. 1 - Залежність поверхневого опору сплаву золото - германій від відношення компонентів; Фіг. 2 - Залежність густини струму від напруженості електричного поля в активному об'ємі фосфіду Індія. Фіг. 3 - Варіант виконання діода Ганна з фосфіду Індія на основі заявленого технічного рішення. Частотна межа генерації електромагнітних коливань діодами Ганна, які працюють на ефекті міждолиного переносу електронів (МПЕ), в основному зумовлений інертністю МПЕ, швидкістю 51542 4 розігріву електронного газу біля катодного контакту. Для зменшення інертності цього процесу пропонується оптимізувати компонентний склад катодного контакту на основі золото - германій. На фіг. 1 показані результати досліджень питомого контактного опору цього сплаву від процентного вмісту германію. Мінімальне значення не к означає ефективну інжекцію енергетичних електронів в активний об'єм фосфіду Індія. Таким чином, на контактному шарі необхідно створити потужність електричного поля, достатню для прискорення та інжекції носіїв. Такі умови створюються тільки при компонентному складі: золото - 93 %, германій - 7 %. На фіг. 2 показані залежності густини струму від напруженості електричного поля на активній частині діода Ганна для різних контактних систем з різним компонентним складом. Від'ємний опір, який забезпечує генерацію на високих частотах з високим ККД, був одержаний на діоді з заявленою контактною системою. Товщина шару сплаву золото - германій вибрана зі слідуючих посилань. При великих товщинах шару d катодного контакту енергія інжектованих електронів не росте із - за втрат, зумовлених довжиною вільного пробігу в сплаві. При товщинах значно менших за довжину вільного пробігу електрони не зможуть набрати енергії достатньої для зменшення «мертвої зони». Таким чином товщина катодного контакту повинна лежати в межах 200 Å < d< 400 Å. Варіант виконання діода Ганна з фосфіду Індія по заявленій корисній моделі показаний на фіг. 3. До епітаксіальної мезаструктури n-n+-n++ фосфіду Індія 1 виконані анодний та катодний контакти 2 з матеріалу із заявленим компонентним складом, товщиною 200 Å < d< 400 Å. На поверхнях контактів були сформовані антидиффузійні шари діборида титану необхідної товщини, що забезпечує задовільну надійність діодів. Для мінімізації механічних напружень, на поверхню бар'єрних шарів, методом вакуумного нанесення формувались контактуючі шари із молібдену 4, на які наносились шари золота 5. За допомогою гнучкого плоского виводу 6, кришки 7 і металізації 8, сторона діода п^ з'єднувалась з верхньою поверхнею діелектричного корпусу 9. Катодна сторона діода Ганна з'єднувалась з корпусом 9 при допомозі основи 10. Діод Ганна з фосфіду Індія, виконаний згідно заявленої корисної моделі, продемонстрував безвідмовну роботу протягом 1000 годин в складі ніч генератора на частоті 100 ГГц. При цьому НВЧ потужність, що віддавалась в узгоджене навантаження в безперервному режимі становила 3 мВт. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 51542 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601