微波半导体器件
本页涵盖微波半导体器件其中包括微波二极管、点接触二极管、热载流子二极管、变容二极管、步进恢复二极管、Gunn二极管、IMPATT、TRAPATT二极管、Tunnel二极管、微波晶体管和MMIC。
正如我们所知，在微波频率下，由于以下原因，传统的晶体管和二极管不能正常工作:
引线的长度在微波频率下引入显著的电感。
•高内部电容
•载波通过这些设备的传输时间高
电子或质子从一个节点移动到另一个节点所花费的时间称为渡越时间。在二极管的情况下，例如从阴极到阳极，在晶体管中从发射极到基极或从发射极到集电极或从源极到漏极。
除了硅和改变几何形状以外的特殊半导体材料克服了上面列出的问题。
微波二极管
许多半导体二极管可用于微波应用设计主要是为了照顾信号检测和混频的目的。主要有两种类型二极管即点接触二极管和肖特基势垒二极管。
点接触二极管
如图所示，带有细导线的半导体材料称为点接触二极管。当导线接触材料的小面积时，电容非常低。电流很容易从阴极流向阳极，但不是相反的方向。在科技发展的早期点接触二极管都是用锗制造的。现在它们是用P型硅和细钨丝作为阴极制造的。
点接触二极管主要用于混合器和检测器。它们不能承受高功率，是低信号应用的理想选择。
热载流子二极管/肖特基二极管
它被广泛应用为微波二极管，又称微波二极管肖特基二极管。它们由N型硅半导体(阴极)和薄沉积金属层(阳极)制成。镍铬、铝和金用作阳极。它们主要用于平衡调制器和混频器中。由于高频响应高，用作快速开关。
变容二极管
本微波半导体器件的主要应用，变容二极管是频率倍增器。该变容二极管器件的电容取决于施加在其上的反向偏置。它们是用砷化镓制造的。阅读更多
步进恢复二极管
它是用砷化镓或硅微波半导体材料制成的PN结二极管。它们被用来开发5或10倍的乘数。步进恢复二极管工作频率范围约为10GHz，额定功率高达50w。
在正向偏置操作期间，它存储电荷，当反向偏置应用时，相同的电荷使二极管暂时打开。然后它突然停下来。
耿氏振荡器
Gunn二极管被称为转移电子器件(TED)。它基本上是一块N型GaAs或InP半导体，当施加电压时形成电阻。它们的振荡频率高达50千兆赫。耿氏二极管在接收机中用作本振，也在发射机中用作频率源。这些器件表现出与标准欧姆定律相反的负电阻。阅读更多
碰撞雪崩渡越时间/俘获二极管
这些碰撞雪崩渡越时间/俘获二极管也可用作振荡器。它们也是用硅、砷化镓和铟磷设计的PN结二极管。他们operate at high reverse bias which causes these devices to break down/avalanche. When these diodes are mounted in a cavity they will produce oscillations. They are available upto 25Watt.
隧道二极管
该微波半导体器件用于生产低功率振荡器。当隧道二极管正向偏压会产生负阻力。阅读更多
微波晶体管
双极和场效应晶体管都可以达到40GHz。他们微波晶体管分为小信号功率和射频功率两类。
MMIC
单片微波集成电路可用于小信号放大，也可用于频率转换。可提供高达8-10 GHz的频率范围，适用于各种应用阅读更多
微波相关链接
微带线的类型和基础
PIN二极管的基础知识和应用
一步一步指导射频滤波器的设计
射频测量教程
波导基础教程