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IMPATT器件的大信号分析

引言 用作振荡器的雪崩渡越时间(I MPATT)器件工作时内部处于高度非线性过程,致使理论万析十’分困难。为求解器件的大信号特性,通常人们不选用高度简化的解析理论,就利用计算机模拟的详细结果。即使采用计算机求数值解,也得把器件物理模型作适当简化。Evans和Had队d[l”的典型解析分析,在短渡越角的假设下,获得了雪崩粒子电流的闭合解形式。但短渡越角的假设,使分析结果的应用受到限制,因实际的渡越角不可能有那么小,通常在0.5至0.7兀范围内。另一方面,Seharfetter和Gummel〔2」的计算机模拟,墓本上完成了一维结构的泊松方程、电流方程和连续性方程以及包含时间的联立解。但该组方程包含了电子、空穴的迁移率、电离率以及热产生和复合的精确表达式,所以计算程序比较复杂并耗费机时。较好的办法是,在适当简化的物理模型上借助计算机求数值解。为此,本计算采用类里德模型,这使包含时间、空间的偏微分方程的求解问题简化为求解仅含时间t的雪崩...  (本文共8页) 阅读全文>>

西安电子科技大学
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GaN基IMPATT二极管太赫兹研究

鉴于太赫兹波在天文学、物理学、生物学、材料科学、信息通信、国家安全和军事等诸多领域的广泛应用,而太赫兹辐射源是所有实际应用的基础。而现在仍然缺乏低造价、便携式、具备足够输出功率的THz源。在此背景下,我们以新型材料GaN为基础,对IMPATT二极管进行了深入的研究,设计了几种GaN基IMPATT二极管结构并进行了详细的仿真分析,研究了不同工作温度条件和引入异质结构对器件性能的影响。主要得研究成果如下:1、研究了IMPATT二极管工作机理并建立仿真模型。对GaN基的IMPATT二极管的工作机理进行了分析,从器件中载流子的雪崩、渡越漂移特性,结合载流子的漂移-扩散模型,用器件仿真器ATLAS建立仿真模型。2、设计了三种结构的GaN基IMPATT二极管,并分别对其性能进行分析,分别为高-低-高型单漂移区型,普通型单漂移区型,双漂移区型。IMPATT的最佳工作频率分别为0.46THz、0.16THz、0.31THz,RF输出功率密度分别...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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SiC基IMPATT器件及其振荡器研究

碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管在毫米波频段能产生最高连续功率的输出,具有良好的输出特性,是目前最强大的一种微波频率固态源。而与此同时,第三代半导体材料的发展使得像SiC这样禁带宽度大、击穿场强高、热导率大、电子饱和漂移速度高、抗辐照能力强、稳定性良好的化合物半导体可以成功用于高频大功率器件的制造,在航空航天、核工业、军用电子等恶劣环境中均有着广袤的应用前景以及迫切的应用需求。在此背景下,本文以碳化硅(SiC)作为基底材料,利用Silvaco-ATLAS器件仿真平台对IMPATT二极管进行了深入性的研究。主要的研究成果如下:1、对IMPATT二极管的基本工作机理进行了详细的研究,主要论述了其注入相位延迟和渡越时间效应,理论性分析了IMPATT器件的静态特性、动态特性及功率和频率等相关内容。2、系统地研究了热学限制、寄生串联电阻限制和噪声限制等这几种影响实际SiC基IMPATT二极管输出性能的因素。3、通过Sivalco...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子学报》1997年04期
电子学报

功率因数校正电路大信号分析

功率因数校正电路大信号分析石文,吴忠,程仁杰,黄香馥(电子科技大学电子工程系,成都610054)【提要】本文从PFC电路特点入手,建立了用于大信号分析的TL域稳态近似模型,并依此对闭环系统的Lyapumov稳定性进行分析,得出为保证大范围渐近稳定性的恰当反馈函数.依据T_L域准稳态近似模型的计算机模拟与实验结果吻合,验证了模型的正确性.关键词:功率因数校正,大信号分析,稳定性,计算机模拟LargeSignalAnalysisforPowerFactorCorrectionCircuits¥ShiWen;WuZhong;ChengRenjie;HuangXiangfu(Univ.ofElectronicSet.&Tech.ofChina,Chengdu,610054)Abstract:Akindoflargesignalmodelforpowerfactorcorrection,TLdomainquasi-stationarymo...  (本文共3页) 阅读全文>>

《郑州大学学报(自然科学版)》1991年02期
郑州大学学报(自然科学版)

半导体激光器动态频率飘移的大信号分析

0引言 作为强度调制(服)光发射机的动具有直接调制其注入电流的优点,故为目前的光通信系统所采用,然而,当进行高速调制时,伴随着LD的IM,也产生了DFS,这将严重地影响着高速调制系统的性能[’〕。 本文对LD进行了计算机模拟,指出:提高激光器偏置电流有助于对DFS进行抑制;在同样的偏置电流下,增大调制电流的幅度也有助于抑制DFS;同时,计算机模拟结果也与小信号分析结果进行了比较。l理论分析描述LD动力学特性的广义速率方程组为[z1:、、户﹄,,.玉nZ︼Z、了‘‘〔民(N一N。)1,.~、万J’‘十t‘。川 一一 介d一山d__一丁,浑dtd丽尹~尸一丝一吼(N一N。)ll 丁. a尸_、,.,、,、l一,=万L吭口一坑)一万」(3)·为LD腔中的光子数,N为有源区的载流子数,势为光场的相位,G。为增益常数,N。为透明载流子数,几是光子寿命,p~I(去)/。为泵浦率,I(O为调制电流,。为电子电荷,:。为载流子寿命,a为线型展宽...  (本文共3页) 阅读全文>>

《半导体情报》1974年Z1期
半导体情报

穿通注入渡越时间二极管的大信号分析

一、引言 诸如IMPATf或TRAPATT等一类固体微波器件有高效率、大功率,但一般认为有过量的噪声。而且事实上,到目前为止还不能把它的噪声系数降到速调管的水平以下〔1〕。众所周知,采用低噪声源的注入锁相技术可降低过量噪声〔“〕。但由于各种不同的用途,还是需要“固有”的低噪声微波源。作为这一类低噪声器件,曾报导过势垒注入型〔3、4〕和隧道注入型器件〔5〕。Shoekloy〔6〕于1954年首先提出了采用简化的解析模型的穿通渡越时间负阻器件。Yoshimura〔7〕曾分析了P一N一P穿通二极管(具有单极漂移流的半导体器件)的特性,他根据Llewe工行n一Peteyson方程采用小信号近似。1968年Ruegg〔8〕曾提出一种N一P一N一N十结构的穿通微波负阻二极管,并用锐脉冲近似计算了二极管.的大信号导纳。1971年Ash等人〔”〕用解析的方法分析了P一N一F穿通器件的大信号工作原理。但由于他们理论的某种近似性,难于综合处理工作原...  (本文共13页) 阅读全文>>

《电子科技文摘》2002年07期
电子科技文摘

半导体二极管

Y20O2·63084。137 0212677P型Ga八SIMPATT二极管大信号分析=Large一signalanal邓15 ofP一r难Ga户比xMPATI,diode〔会,英〕/EI-Sayed A.El一Badawy&Said H.Ibra枯m//ICM 2000Pmeeedin郎of the Twelfth Inrernational ConfereneeonMieroeleetroni巴一137一141(PE) 0212678含新型二哇类电子传输层的有机发光二极管性能研究〔刊〕/华玉林刀发光学报一2002,23(1)一17一20(E) 0212679大功率晶体管最优驱动电路研究〔刊)/沈忠亭//南京航空航天大学学...  (本文共1页) 阅读全文>>