Diod adalah semikonduktor dua terminal komponen elektronik yang menunjukkan ciri voltan arus tidak linear. Ia membenarkan arus dalam satu arah di mana rintangannya sangat rendah (rintangan hampir sifar) semasa bias ke hadapan. Begitu juga, ke arah lain, ia tidak membenarkan aliran arus - kerana ia menawarkan rintangan yang sangat tinggi (rintangan tak terhingga bertindak sebagai litar terbuka) semasa bias terbalik.

Gunn Diode

The diod dikelaskan kepada pelbagai jenis berdasarkan prinsip dan ciri kerja mereka. Ini termasuk diod Generik, dioda Schotty, dioda Shockley, diod arus berterusan, Diod Zener , Diod pemancar cahaya, Photodiode, Tunnel diode, Varactor, Vacuum tube, Laser diode, PIN diode, Peltier diode, Gunn diode, dan sebagainya. Pada kes khas, artikel ini membincangkan mengenai cara kerja, ciri dan aplikasi Gunn diode.

Apa itu Gunn Diode?

Gunn Diode dianggap sebagai jenis diod walaupun tidak mengandungi simpang diod PN khas seperti dioda yang lain, tetapi terdiri daripada dua elektrod. Diod ini juga disebut sebagai Peranti Elektronik yang Dipindahkan. Diod ini adalah peranti rintangan perbezaan negatif, yang sering digunakan sebagai pengayun daya rendah untuk menghasilkan gelombang mikro . Ia terdiri daripada hanya semikonduktor jenis-N di mana elektron adalah pembawa cas majoriti. Untuk menghasilkan gelombang radio pendek seperti gelombang mikro, ia menggunakan Gunn Effect.

Struktur Diod Gunn

Kawasan tengah yang ditunjukkan dalam gambar adalah kawasan aktif, yang diberi doping GaA jenis N dan lapisan epitaxial dengan ketebalan sekitar 8 hingga 10 mikrometer. Kawasan aktif terjepit di antara dua wilayah yang mempunyai hubungan Ohmik. Alat pendingin disediakan untuk mengelakkan terlalu panas dan kegagalan diod awal dan mengekalkan had terma.

“apa ukuran megger ”

Untuk pembinaan dioda ini, hanya bahan jenis N yang digunakan, yang disebabkan oleh kesan elektron yang dipindahkan yang hanya berlaku untuk bahan jenis-N dan tidak berlaku untuk bahan jenis-P. Kekerapan dapat diubah dengan memvariasikan ketebalan lapisan aktif semasa doping.

Kesan Gunn

Ia dicipta oleh John Battiscombe Gunn pada tahun 1960-an setelah percubaannya pada GaAs (Gallium Arsenide), dia melihat bunyi bising dalam hasil eksperimennya dan ini disebabkan oleh penghasilan ayunan elektrik pada frekuensi gelombang mikro oleh medan elektrik yang stabil dengan magnitud lebih besar daripada nilai ambang. Ia dinamakan sebagai Gunn Effect setelah ini ditemui oleh John Battiscombe Gunn.

Gunn Effect dapat didefinisikan sebagai penjanaan kuasa gelombang mikro (daya dengan frekuensi gelombang mikro sekitar beberapa GHz) setiap kali voltan yang dikenakan pada peranti semikonduktor melebihi nilai voltan kritikal atau nilai voltan ambang.

Gunn Diode Oscillator

Dioda gunn digunakan untuk membina pengayun untuk menghasilkan gelombang mikro dengan frekuensi antara 10 GHz hingga THz. Ini adalah peranti Rintangan Pembezaan Negatif - juga disebut sebagai dipindahkan pengayun peranti elektron - yang merupakan litar yang diselaraskan yang terdiri daripada dioda Gunn dengan voltan bias DC yang dikenakan padanya. Dan, ini disebut sebagai biase diod ke kawasan rintangan negatif.

Oleh kerana itu, jumlah rintangan pembezaan litar menjadi sifar kerana rintangan negatif diod membatalkan dengan rintangan positif litar yang mengakibatkan penjanaan ayunan.

“cara membuat penguat audio 1000 watt ”

Gunn Diode Berfungsi

Diod ini diperbuat daripada satu bahagian Semikonduktor jenis-N seperti Gallium Arsenide dan InP (Indium Phosphide). GaAs dan beberapa bahan semikonduktor lain mempunyai satu jalur tenaga tambahan dalam struktur jalur elektronik mereka dan bukannya hanya mempunyai dua jalur tenaga, iaitu. jalur valensi dan jalur konduksi seperti bahan semikonduktor biasa. GaAs ini dan beberapa bahan semikonduktor lain terdiri daripada tiga jalur tenaga, dan jalur ketiga tambahan ini kosong pada peringkat awal.

Sekiranya voltan digunakan pada peranti ini, maka sebahagian besar voltan yang berlaku muncul di seluruh kawasan aktif. Elektron dari jalur konduksi yang mempunyai daya tahan elektrik yang tidak dapat dipindahkan dipindahkan ke jalur ketiga kerana elektron ini tersebar oleh voltan yang dikenakan. Jalur ketiga GaAs mempunyai mobiliti yang lebih rendah daripada jalur konduksi.

“apakah had utama wi-fi? ”

Oleh kerana itu, peningkatan voltan maju meningkatkan kekuatan medan (untuk kekuatan medan di mana voltan yang dikenakan lebih besar daripada nilai voltan ambang), maka bilangan elektron yang mencapai keadaan di mana jisim efektif meningkat dengan menurunkan halaju mereka, dan dengan itu, arus akan menurun.

Oleh itu, jika kekuatan medan meningkat, maka halaju drift akan berkurang ini mewujudkan rintangan kenaikan negatif dalam hubungan V-I. Oleh itu, kenaikan voltan akan meningkatkan daya tahan dengan membuat irisan pada katod dan mencapai anod. Tetapi, untuk mengekalkan voltan tetap, potongan baru dibuat di katod. Begitu juga, jika voltan menurun, maka rintangan akan menurun dengan memadamkan slice yang ada.

Ciri-ciri Gunn Diode

Karakteristik Gunn Diode

Ciri hubungan voltan semasa dioda Gunn ditunjukkan dalam grafik di atas dengan rintangan negatifnya. Ciri-ciri ini serupa dengan ciri-ciri diod terowong.

Seperti yang ditunjukkan dalam grafik di atas, pada mulanya arus mulai meningkat dalam diod ini, tetapi setelah mencapai tahap voltan tertentu (pada nilai voltan tertentu yang disebut sebagai nilai voltan ambang), arus menurun sebelum meningkat lagi. Kawasan di mana arus jatuh disebut sebagai kawasan rintangan negatif, dan disebabkan oleh itu ia berayun. Di kawasan rintangan negatif ini, dioda ini berfungsi sebagai pengayun dan penguat, seperti di rantau ini, diod diaktifkan untuk menguatkan isyarat.

Aplikasi Gunn Diode

Digunakan sebagai pengayun Gunn untuk menghasilkan frekuensi antara 100mW 5GHz hingga 1W 35GHz output. Pengayun Gunn ini digunakan untuk komunikasi radio , sumber radar tentera dan komersial.
Digunakan sebagai sensor untuk mengesan pelanggar, untuk mengelakkan kegelinciran kereta api.
Digunakan sebagai penjana gelombang mikro yang cekap dengan julat frekuensi hingga ratusan GHz.
Digunakan untuk pengesan getaran jauh dan pengukuran kelajuan putaran takometer .
Digunakan sebagai generator arus gelombang mikro (Pulsed Gunn diode generator).
Digunakan dalam pemancar gelombang mikro untuk menghasilkan gelombang radio gelombang mikro dengan daya yang sangat rendah.
Digunakan sebagai komponen kawalan cepat dalam mikroelektronik seperti untuk modulasi laser suntikan semikonduktor.
Digunakan sebagai aplikasi gelombang sub-milimeter dengan mengalikan frekuensi pengayun Gunn dengan frekuensi diod.
Beberapa aplikasi lain termasuk sensor pembukaan pintu, alat kawalan proses, operasi penghalang, perlindungan perimeter, sistem keselamatan pejalan kaki, penunjuk jarak linier, sensor tingkat, pengukuran kandungan kelembapan dan penggera pengganggu.

Kami harap anda mendapat idea mengenai dioda Gunn, ciri-ciri dioda Gunn, Efek Gunn, pengayun dioda Gunn dan ringkasnya dengan aplikasi. Untuk maklumat lebih lanjut mengenai dioda Gunn, sila hantarkan pertanyaan anda dengan memberi komen di bawah.

Kredit Foto: