25. High-speed microwave switches. Radio and Electron Eng. 1965, v. 29, № 3, p. m.

26. Microwave Switching microdiodes. Electronic - Design, 1963 V. 11, № 4, p. 192.

27. Sylvania develops soltd state radar receiver protector. Micro wave J., 1963, March, p. 140.

28. H u n t о n J. K., Ryals A. G. Microwave variable at tenuators and modulators using PIN-Diodes. IRE Trans., 1962 V. MTT-10, № 4, p. 262.

29. L u s y. Crystal switching bring greater radar utility. Electronics, 1959, V. 32, № 32, p. 120.

30. M i 1 1 e t M. R. Microwave switching by crystal diodes. IRE Trans., 1958, v. MTT-6, july, № 3, p. 284-290.

31. H igg i n s V. J. X-band semiconducfbr switching and limiting using waveguide series tees. Microwave J., 1963, № 6, p. 77-82.

32. Jones H. S., Garver R. V. Step-twist dio-de switch. ШЕЕ, Trails., №64, v. MTT-12, № 5, p. 549.

33. White I. Ё. High - power p-i-n diode controlled microwave transmittion phase shifter. IEEE Trans., 1965, v. ММТ-13, № 2, .p. 233.

34. Bloom M. Microwave switching with compoiter diodes. Electronics, 1960, № 3, p. 85-87.

35. Hoover J. C. A 6-kw peak power varactor du-plexer. IRE Trans., 1962, V. MTT-10, № 6,, p. 476-479.

36. Б у к p e e в "И. H., M e н у к я н Ю. С. и др. Некоторые пр.именения диодных переключателей СВЧ в арифметических устройствах дискретных вычислительных машин. Труды института кибернетики АН Груз. ССР, 1963, т. 1, стр. 111.

37. М а t t s о п R. PIN - diodes control stub. Electronics, 1961, t. 4452, № 14, p. 76-77.

38. Vasileff H. D. Application of the р-н-р variable -capacitance diode to microwave switching. Solid State El., 1963, V. 6, p. 313-316.

13. ТУННЕЛЬНЫЕ И ОБРАЩЕННЫЕ ДИОДЫ

13.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА

Среди полупроводниковых приборов с p-n переходами особое место занимает класс приборов, действие которых основано на туннельном эффекте. Это туннельные и обращенные диоды, туннельные триоды, туннельные резисторы, нейтристоры и др.

Для существования туннельного тока при небольших напряжениях на р-п переходе необходимо, во-первых, чтобы переход был достаточно узким и, во-вторых, чтобы с обеих сторон р -п перехода имелись изоэнергетические уровни, между которыми возможны туннельные переходы. Для этого, как р-, так и п-области туннельного диода должны быть вырожденными. Необх-одимост-ь этих требований становится наглядной при рассмотрении энергетической диаграммы р-п перехода туннельного диода при различных смещениях (рис. 13.1).

В вырожденном полупроводнике уровень Ферми лежит в разрешенной зоне, в полупроводнике п-типа - в зоне проводимости," в полупроводнике р-типа - в валентной-зоне. Расстояние уровня Ферми от краев зон обозначим соответственно „ и Ъ,р. Для простоты рассмотрения будем считать, что все состояния, лежащие ниже- уровня Ферми, заполнены электронами (на рисунках они заштрихованы), а ваше - свободны.

При отсутствии напряжения смещения на р-п переходе (рис. 13.1, а) уровень Ферми в р- и п-областях проходит горизонтально, нет перекрытия свободных и занятых уровней в р- и и-областяХ, отсутствуют токи через переход.

При обратном смещении на р-п переходе (рнс. 13.1, б) уровень Фертли Fp в р-области смещается вверх относительно уровня Ферми Р„ и п-области на величину внешнего смеще-

ния и = -5, при этом против заполненных состояний

в р-области появляются свободные состояния в п-области,

во внешней цепи пойдет ток. При увеличении обратного смещения число перекрывающихся уровней растет, обратный ток монотонно увеличивается. Крутому росту обратного тока способствует также увеличение вероятности «туннелирования», вызванное ростом поля Б переходе.

При положительном внешнем смещении на переходе число перекрывающихся состояний сначала растет до положения, когда интервалы заполненных состояний в п-области и свободных состояний в .р-области максимально перекрываются (при UpC

), при этом ток

г) .

Рис. 13.1. Энергетические диаграммы р-п перехода туннельного диода:

а - при отсутствии см щения; б - при обратном смещении; в н г -при лря-мом смещении.

достигает максимума, а затем убывает (рис. 13.1, в). При напряжении U =

= "" перекрытие зон

кончается, туннельный ток должен обратиться в нуль. При еще больших положительных смещениях (рис. 13.1, г) потенциальный барьер в р-п переходе значительно понижается, становится возможной ин-носителей - появляется диффузной-

жекция неосновных

ный ток, как Б обычном полупроводниковом диоде.