Ang isang diode ay isang two-terminal semiconductor elektronikong sangkap na nagpapakita ng mga hindi linear na kasalukuyang-boltahe na katangian. Pinapayagan nito ang kasalukuyang sa isang direksyon kung saan ang resistensya nito ay napakababa (halos zero na paglaban) sa panahon ng pasulong na bias. Katulad nito, sa ibang direksyon, hindi pinapayagan ang daloy ng kasalukuyang - dahil nag-aalok ito ng isang napakataas na pagtutol (walang katapusang paglaban na gumaganap bilang bukas na circuit) sa panahon ng reverse bias.

Gunn Diode

Ang ang mga diode ay inuri sa iba't ibang uri batay sa kanilang mga nagtatrabaho prinsipyo at katangian. Kabilang dito ang Generic diode, Schotty diode, Shockley diode, Constant-current diode, zener diode , Light emitting diode, Photodiode, Tunnel diode, Varactor, Vacuum tube, Laser diode, PIN diode, Peltier diode, Gunn diode, at iba pa. Sa isang espesyal na kaso, tinalakay ng artikulong ito ang tungkol sa pagtatrabaho, mga katangian at aplikasyon ng Gunn diode.

Ano ang isang Gunn Diode?

Ang isang Gunn Diode ay isinasaalang-alang bilang isang uri ng diode kahit na wala itong naglalaman ng anumang tipikal na PN diode junction tulad ng iba pang mga diode, ngunit binubuo ito ng dalawang electrode. Ang diode na ito ay tinatawag ding isang Transferred Electronic Device. Ang diode na ito ay isang negatibong kaugalian na aparato sa paglaban, na madalas na ginagamit bilang isang oscillator na may mababang kapangyarihan upang makabuo mga microwave . Binubuo lamang ito ng N-type semiconductor kung saan ang mga electron ay ang karamihan sa mga carrier ng singil. Upang makabuo ng mga maiikling alon ng radyo tulad ng mga microwave, ginagamit nito ang Gunn Effect.

Istraktura ng Gunn Diode

Ang gitnang rehiyon na ipinakita sa pigura ay isang aktibong rehiyon, na kung saan ay maayos na na-doping ang mga Ga-type na GaA at epitaxial layer na may kapal na mga 8 hanggang 10 micrometers. Ang aktibong rehiyon ay naka-sandwiched sa pagitan ng dalawang rehiyon na mayroong mga contact na Ohmic. Ibinibigay ang isang heat sink upang maiwasan ang sobrang pag-init at napaaga na pagkabigo ng diode at upang mapanatili ang mga limitasyong pang-init.

“kung paano gumagana ang mga tubo ng cathode ray ”

Para sa pagtatayo ng mga diode na ito, ginagamit lamang ang materyal na uri ng N, na dahil sa inilipat na epekto ng elektron na nalalapat lamang sa mga materyal na uri ng N at hindi naaangkop sa mga materyal na uri ng P. Ang dalas ay maaaring iba-iba sa pamamagitan ng pag-iba-iba ng kapal ng aktibong layer habang nag-doping.

Epekto ng Gunn

Ito ay naimbento ni John Battiscombe Gunn noong 1960s matapos ang kanyang mga eksperimento sa GaAs (Gallium Arsenide), napansin niya ang isang ingay sa mga resulta ng kanyang mga eksperimento at inutang ito sa pagbuo ng mga de-koryenteng oscillation sa mga frequency ng microwave ng isang matatag na patlang ng kuryente na may lakas na mas malaki kaysa sa ang halaga ng threshold. Pinangalanan ito bilang Gunn Effect matapos itong matuklasan ni John Battiscombe Gunn.

Ang Gunn Effect ay maaaring tukuyin bilang henerasyon ng lakas ng microwave (lakas na may mga frequency ng microwave na halos ilang GHz) tuwing ang boltahe na inilapat sa isang aparato na semiconductor ay lumampas sa kritikal na halaga ng boltahe o halaga ng boltahe ng threshold.

Gunn Diode Oscillator

Ginagamit ang mga gunn diode upang magtayo ng mga oscillator para sa pagbuo ng mga microwave na may mga frequency na mula 10 GHz hanggang THz. Ito ay isang aparatong Negatibo na Pagkakaiba ng Paglaban - tinatawag din bilang inilipat oscillator ng aparato ng electron - na isang tuned circuit na binubuo ng Gunn diode na may boltahe ng bias ng DC na inilapat dito. At, ito ay tinatawag na bilang bias ang diode sa rehiyon ng negatibong paglaban.

Dahil dito, ang kabuuang pagkakaiba sa paglaban ng circuit ay nagiging zero habang ang negatibong paglaban ng mga diode ay nagkansela na may positibong paglaban ng circuit na nagreresulta sa pagbuo ng mga oscillation.

“homemade welding machine circuit diagram ”

Nagtatrabaho ang Gunn Diode

Ang diode na ito ay gawa sa isang solong piraso ng N-uri na semiconductor tulad ng Gallium Arsenide at InP (Indium Phosphide). Ang mga GaA at ilang iba pang mga materyales na semiconductor ay may isang sobrang lakas na banda sa kanilang istrakturang elektronikong banda sa halip na magkaroon lamang ng dalawang mga banda ng enerhiya, tulad ng. valence band at conduction band tulad ng normal na semiconductor material. Ang mga GaA na ito at ilang iba pang mga materyales na semiconductor ay binubuo ng tatlong mga banda ng enerhiya, at ang sobrang ikatlong banda na ito ay walang laman sa paunang yugto.

Kung ang isang boltahe ay inilapat sa aparatong ito, kung gayon ang karamihan sa inilapat na boltahe ay lilitaw sa buong aktibong rehiyon. Ang mga electron mula sa bandang pampadaloy na nagkakaiwan ng resistivity sa kuryente ay inililipat sa pangatlong banda sapagkat ang mga electron na ito ay nakakalat ng inilapat na boltahe. Ang pangatlong banda ng GaAs ay may kadaliang kumilos na mas mababa sa conduction band.

Dahil dito, ang pagtaas ng boltahe sa unahan ay nagdaragdag ng lakas sa larangan (para sa mga lakas ng patlang kung saan ang inilapat na boltahe ay mas malaki kaysa sa halaga ng boltahe ng threshold), pagkatapos ang bilang ng mga electron na umaabot sa estado kung saan ang mabisang masa ay nagdaragdag sa pamamagitan ng pagbawas ng kanilang bilis, at sa gayon, mababawasan ang kasalukuyang.

Kaya, kung ang lakas ng patlang ay nadagdagan, kung gayon ang bilis ng naaanod ay babawasan ito ay lumilikha ng isang negatibong pagtaas ng rehiyon ng paglaban sa ugnayan ng V-I. Kaya, ang pagtaas sa boltahe ay magpapataas ng paglaban sa pamamagitan ng paglikha ng isang slice sa cathode at maabot ang anode. Ngunit, upang mapanatili ang isang pare-pareho na boltahe, isang bagong hiwa ay nilikha sa katod. Katulad nito, kung ang boltahe ay bumababa, pagkatapos ay ang pagtutol ay magbabawas sa pamamagitan ng pagpatay ng anumang umiiral na hiwa.

Mga Katangian ng Gunn Diode

Mga Character ng Gunn DiodePress

Ang mga katangian ng relasyon sa kasalukuyang boltahe ng isang Gunn diode ay ipinapakita sa graph sa itaas kasama ang negatibong rehiyon ng paglaban. Ang mga katangiang ito ay katulad ng mga katangian ng tunnel diode.

Tulad ng ipinakita sa graph sa itaas, sa simula ang kasalukuyang nagsisimula ng pagtaas sa diode na ito, ngunit pagkatapos maabot ang isang tiyak na antas ng boltahe (sa isang tinukoy na halaga ng boltahe na tinatawag na halaga ng boltahe ng threshold), bumababa ang kasalukuyang bago tumaas muli. Ang rehiyon kung saan ang kasalukuyang pagbagsak ay tinatawag na isang negatibong rehiyon ng paglaban, at dahil dito ito ay nag-oscillate. Sa negatibong rehiyon ng paglaban na ito, ang diode na ito ay gumaganap bilang parehong oscillator at amplifier, tulad ng sa rehiyon na ito, pinagana ang diode upang palakasin ang mga signal.

Mga Application ng Gunn Diode

“ano ang display ng likidong kristal ”

Ginamit bilang Gunn oscillators upang makabuo ng mga frequency mula sa 100mW 5GHz hanggang 1W 35GHz output. Ang mga Gunn oscillator na ito ay ginagamit para sa mga komunikasyon sa radyo , militar at komersyal na mapagkukunan ng radar.
Ginamit bilang mga sensor para sa pagtuklas ng mga trespasser, upang maiwasan ang pagkalaglag ng mga tren.
Ginamit bilang mahusay na mga generator ng microwave na may saklaw na dalas ng hanggang sa daan-daang GHz.
Ginamit para sa mga remote detector ng panginginig ng boses at pagsukat ng bilis ng pag-ikot tachometers .
Ginamit bilang isang kasalukuyang generator ng microwave (Pulsed Gunn diode generator).
Ginamit sa mga transmiter ng microwave upang makabuo ng mga microwave radio wave sa napakababang kapangyarihan.
Ginamit bilang mabilis na pagkontrol ng mga bahagi sa microelectronics tulad ng para sa modulasyon ng mga laser na iniksyon ng semiconductor.
Ginamit bilang mga aplikasyon ng sub-millimeter na alon sa pamamagitan ng pag-multiply ng dalas ng Gunn oscillator na may dalas ng diode.
Ang ilan pang mga application ay nagsasama ng mga sensor ng pagbubukas ng pinto, mga aparato sa pag-kontrol ng proseso, operasyon ng hadlang, proteksyon ng perimeter, mga sistema ng kaligtasan ng pedestrian, mga linear na tagapagpahiwatig ng distansya, mga antas ng sensor, pagsukat ng nilalaman ng kahalumigmigan at mga alarmang nanghimasok.

Inaasahan namin na nakuha mo ang isang ideya ng Gunn diode, mga katangian ng Gunn diode, Gunn Effect, Gunn diode oscillator at ang pagtatrabaho nito sa mga aplikasyon nang maikling. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa mga Gunn diode, mangyaring i-post ang iyong mga query sa pamamagitan ng pagkomento sa ibaba.

Mga Kredito sa Larawan: