三毫米IMPATT器件特性研究.pdf

1、碰撞電離雪崩渡越時(shí)間(IMPATT)二極管是目前一種強(qiáng)大的微波頻率固態(tài)源,在毫米波頻段能產(chǎn)生較高的連續(xù)功率輸出。IMPATT器件可用于30GHz~300GHz的整個(gè)毫米波頻率范圍,特點(diǎn)是效率高、輸出功率大。由于現(xiàn)在各種雷達(dá)裝置、通信系統(tǒng)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等對(duì)高頻大功率固態(tài)振蕩源要求不斷提高,因而對(duì)具有大功率輸出和高頻振蕩的IMPATT二極管需求特別迫切;為滿足軍用和民用方面的要求,開展這方面的研究意義重大。
　　本文對(duì)IMPATT二極管

2、進(jìn)行了深入的研究,設(shè)計(jì)了四種Si基IMPATT二極管結(jié)構(gòu),并利用ISE仿真軟件對(duì)其特性進(jìn)行了仿真分析,研究了不同溫度對(duì)IMPATT二極管性能的影響,并利用ANSYS軟件對(duì)IMPATT二極管的熱沉性能進(jìn)行了分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一,主要介紹了IMPATT二極管的工作原理,敘述了Si基碰撞電離雪崩渡越時(shí)間二極管的雪崩倍增效應(yīng)及渡越時(shí)間效應(yīng),理論性的分析了碰撞電離雪崩渡越時(shí)間二極管的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性及功率和頻率等相關(guān)內(nèi)容。<

3、br>　　第二,對(duì) IMPATT二極管設(shè)計(jì)方面的要求進(jìn)行了分析,確定了IMPATT二極管的摻雜濃度、耗盡區(qū)的寬度等;結(jié)合 IMPATT二極管的數(shù)學(xué)模型、線性理論,用ISE仿真軟件建立其仿真結(jié)構(gòu)。
　　第三,設(shè)計(jì)了四種結(jié)構(gòu)的Si基IMPATT二極管,分別是單漂移區(qū)IMPATT二極管、低-高-低型單漂移區(qū)IMPATT二極管、雙漂移區(qū)IMPATT二極管、雙雪崩區(qū)IMPATT二極管,對(duì)它們進(jìn)行仿真分析,研究不同的條件對(duì) IMPATT二極管