Диода је двокраки полупроводник електронска компонента која показује нелинеарне струјно-напонске карактеристике. Омогућава струју у једном смеру у коме је њен отпор врло низак (готово нулти отпор) током предњег померања. Слично томе, у другом смеру, он не дозвољава проток струје - јер нуди врло висок отпор (бесконачни отпор делује као отворени круг) током обрнуте пристрасности.

Гунн Диоде

Тхе диоде су класификоване у различите типове на основу њихових принципа рада и карактеристика. Ту спадају генеричка диода, Сцхотти диода, Схоцклеи диода, диода са константном струјом, Зенер диода , Светлећа диода, Фотодиода, Тунел диода, Варацтор, Вакуумска цев, Ласерска диода, ПИН диода, Пелтиер диода, Гунн диода и тако даље. У посебном случају, овај чланак говори о раду, карактеристикама и примени Гунн диоде.

Шта је Гунн диода?

Гунн диода се сматра врстом диоде иако не садржи типичан ПН диодни спој као остале диоде, али се састоји од две електроде. Ова диода се назива и пренетим електронским уређајем. Ова диода је уређај са негативним диференцијалним отпором, који се често користи као осцилатор мале снаге за генерисање микроталаси . Састоји се само од полупроводника Н-типа у коме су електрони већински носачи наелектрисања. За генерисање кратких радио таласа као што су микроталаси, користи се Гуннов ефекат.

Структура Гунн диоде

Централни регион приказан на слици је активни регион, који је правилно допиран ГаАс типа Н и епитаксијални слој дебљине око 8 до 10 микрометара. Активни регион је смештен између два региона која имају омске контакте. Омогућен је хладњак да би се избегло прегревање и прерани квар диоде и да би се одржале термичке границе.

“примери изолатора и проводника ”

За конструкцију ових диода користи се само материјал Н-типа, који је због пренетог електронског ефекта применљив само на материјале Н-типа, а није применљив на материјале П-типа. Учесталост се може мењати променом дебљине активног слоја током допинга.

Гунн Еффецт

Изумио га је Јохн Баттисцомбе Гунн 1960-их након експеримената на ГаАс (галијум арсенид), приметио је буку у резултатима својих експеримената и дуговао томе стварању електричних осцилација на микроталасним фреквенцијама стабилним електричним пољем магнитуде веће од гранична вредност. Назван је Гунн Еффецт након што је ово открио Јохн Баттисцомбе Гунн.

Гуннов ефекат се може дефинисати као стварање микроталасне енергије (снаге са микроталасним фреквенцијама од око неколико ГХз) кад год напон примењен на полупроводнички уређај прелази критичну вредност напона или вредност прага напона.

Гунн диодни осцилатор

Гун-диоде се користе за изградњу осцилатора за генерисање микроталаса са фреквенцијама у распону од 10 ГХз до ТХз. То је уређај за негативни диференцијални отпор - који се назива и пренетим осцилатор електронског уређаја - који је подешени круг који се састоји од Гуннове диоде са примењеним на њега једносмерним напоном преднапон. И ово се назива преусмеравањем диоде у подручје негативног отпора.

Због тога, укупни диференцијални отпор кола постаје нула јер се негативни отпор диоде поништава са позитивним отпором кола што резултира стварањем осцилација.

“направите своја секвенцијална задња светла ”

Гунн Диоде'с Воркинг

Ова диода је направљена од једног дела Полупроводник Н-типа као што су галијум арсенид и ИнП (индијум фосфид). ГаАс и неки други полупроводнички материјали имају један екстра-енергетски опсег у својој електронској структури опсега, уместо да имају само два енергетска опсега, тј. валентни појас и проводни опсег попут нормалних полупроводничких материјала. Ови ГаАс и неки други полупроводнички материјали састоје се од три енергетска опсега, а овај додатни трећи опсег је празан у почетној фази.

Ако се на овај уређај примени напон, већина примењеног напона појављује се у активном региону. Електрони из проводног појаса који имају занемарљиву електричну отпорност преносе се у трећи опсег јер су ти електрони расејани под примењеним напоном. Трећи опсег ГаАс има покретљивост која је мања од проводљивости.

“како се производи наизменична струја ”

Због тога, повећање предњег напона повећава снагу поља (за јачине поља где је примењени напон већи од граничне вредности напона), затим број електрона који достижу стање у којем се ефективна маса повећава смањењем њихове брзине и тако ће се смањити струја.

Дакле, ако се јачина поља повећа, тада ће се брзина заношења смањити, што ствара негативни инкрементални регион отпора у односу В-И. Тако ће пораст напона повећати отпор стварањем реза на катоди и доћи ће до аноде. Али, да би се одржао константан напон, на катоди се ствара нови пресек. Слично томе, ако се напон смањи, тада ће се отпор смањити гашењем било ког постојећег пресека.

Карактеристике Гунн Диоде

Карактеристике Гунн диоде

Карактеристике односа струја и напон Гуннове диоде приказане су на горњем графикону са њеним негативним регионом отпора. Ове карактеристике су сличне карактеристикама тунел диоде.

Као што је приказано на горњем графикону, у почетку струја почиње да се повећава на овој диоди, али након достизања одређеног нивоа напона (при одређеној вредности напона која се назива гранична вредност напона), струја се смањује пре поновног повећања. Регија у којој пада струја назива се регијом негативног отпора и због тога осцилира. У овом негативном региону отпора, ова диода делује и као осцилатор и као појачало, јер је у овом делу диода омогућена да појачава сигнале.

Апликације Гунн Диоде

Примене Гунн Диоде

Користе се као Гунн осцилатори за генерисање фреквенција у распону од 100мВ 5ГХз до 1В 35ГХз излаза. Ови Гун-ови осцилатори се користе за радио комуникације , војни и комерцијални извори радара.
Користи се као сензори за откривање преступника, како би се избегло испадање шина из возова.
Користе се као ефикасни микроталасни генератори са фреквенцијским опсегом до стотина ГХз.
Користи се за даљинске детекторе вибрација и мерење брзине ротације тахометри .
Користи се као генератор микроталасне струје (Пулсед Гунн диоде генератор).
Користи се у микроталасним предајницима за генерисање микроталасних радио таласа врло мале снаге.
Користи се као компоненте за брзо управљање у микроелектроници, попут модулације полупроводничких ласерских ињектора.
Користи се као примена суб-милиметарског таласа множењем фреквенције Гунновог осцилатора са фреквенцијом диода.
Неке друге примене укључују сензоре за отварање врата, уређаје за контролу процеса, рад баријера, заштиту периметра, сигурносне системе за пешаке, линеарне индикаторе растојања, сензоре нивоа, мерење садржаја влаге и аларме за уљезе.

Надамо се да сте добили идеју о Гунн диоди, карактеристикама Гунн диоде, Гунн Еффецт, Гунн диодном осцилатору и његовом раду са апликацијама укратко. За више информација у вези са Гунн диодама, пошаљите своје коментаре коментаришући доле.

Фото кредити: