Ганна диод (по имени Дж. Б. Ганна, J. В. Gunn) - двухэлектродный полупроводниковый прибор без
-перехода, в к-ром для генерации или усиления электромагн. колебаний используется
Ганна эффект .Наиб. применение
получили генераторы Ганна. Осн. элемент генератора, как правило, представляет
собой диск (толщиной I~1,5-10 мкм и диаметром d~20-150 мкм), вырезанный
из монокристаллов GaAs или InP. На противоположные стороны диска наносятся металлич.
контакты. Г. д. служит активным элементом цепи СВЧ. Чаще всего такой цепью служит
объемный резонатор. В зависимости от амплитуды и частоты колебаний поля
в резонаторе генератор Ганна может работать в пяти режимах: пролётном, гашения,
запаздывания, гибридном и в т. н. ОНОЗ-режиме (ограниченного накопления объёмного
заряда). В первых трёх режимах период колебаний поля в резонаторе сравним с
временем пролёта домена Ганна от катода до анода. В гибридном режиме период
колебаний поля сравним с периодом формирования домена и, как правило, значительно
меньше, чем пролётное время. В ОНОЗ-режиме период колебаний значительно меньше
времени формирования домена Ганна.
Рабочие частоты генераторов
Ганна ~10-120 ГГц, кпд ~ 2-10 %. Мощность, генерируемая в непрерывном режиме,
~ 200 мВт, в импульсном режиме порядка 200 Вт на частоте ~10 ГГц и ~5 Вт на
частоте ~ 60 ГГц. Уровень шума выше, чем у генераторов на полевых транзисторах, но существенно ниже, чем у генераторов на лавинно-пролётных диодах.
Осн. применение генераторов
на Г. д.- гетеродины радиолокац. приёмников, генераторы маломощных радиолокац.
передатчиков, задающие генераторы в схемах умножения частоты. Логич. приборы
на основе Г. д. перспективны вследствие малого времени срабатывания (~ 10 пс
на ячейку), их применение ограничено относительно высоким уровнем потребляемой
мощности.
Часто к Г. д. относят более
широкий класс приборов, к-рые правильнее было бы называть приборами на междолинном
электронном переходе (см. Многодолинные полупроводники ).В них используются
свойства ие домена Ганна, а др. неустойчивостей, возникающих в полупроводниках
в условиях объёмного отрицательного дифференциального сопротивления, напр.,
обогащённого слоя. С использованием таких неустойчивостей также созданы эффективные
усилители СВЧ-диапазона, генераторы с частотой генерации до 200 ГГц, быстродействующие
логич. ячейки.
M. E. Левинштейн