При выполнении Задания №3 используется следующий нумерованный список полупроводниковых приборов, изучаемых в курсе:


Порядковый номер прибора Nпр

Название

1

Детекторный диод (ДД)

2

Смесительный диод (СД)

3

РIN диод

4

Варакторный диод (ВД)

5

Лавинно-пролетный диод (ЛПД)

6

Диод Мисавы

7

Двухпролетный ЛПД

8

Инжекционно-пролетный диод (ИПД)

9

Диод Ганна (доменный режим)

10

Диод Ганна (Катодный статический домен)

11

Диод Ганна (Анодный  статический домен)

12

Биполярный транзистор

13

Полевой транзистор (ПТШ)

Задача №1.

Диоды с положительным динамическим сопротивлением.

Рассчитать максимальное значение выпрямленного тока для ДД с коэффициентом идеальности, при  микроволновой мощности Оцените тангенциальную чувствительность (выразить в ), если эффективная шумовая температура диода составляет , а полоса усилителя . Охарактеризуйте сходства и отличия в функциональной роли, структуре, параметрах  микроволновых ДД, СД, ВД и PIN диодах. Найти «стандартные»  схемотехнические модели микроволновых ДД и СД, используя  доступные информационные источники Интернет, лекции, программу Microwave Office и т. п.

Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла

Задача №2.

Диоды с отрицательным динамическим сопротивлением.

Нарисовать распределение статического поля и скорости дрейфа для двух структур из списка диодов с отрицательным динамическим сопротивлением (выбор произвольный из вышеприведенного списка, но один прибор должен быть с использованием арсенида галлия, а второй – кремневый). Представьте прибор как слоистую структуру. Определить частоту генерации ЛПД и ДГ с бегущим доменом при длине активной области

Примечание: весовой коэффициент задачи 2балла

Задача №3.

Транзисторы

Сравните максимально возможную толщину базы Биполярного транзистора и длину затвора Полевого транзистора при работе на частоте . Обоснуйте тенденцию использования в современных транзисторах таких материалов как GaN и SiC. Сравните преимущества и недостатки использования в микроволновом диапазоне HEMT-приборов и транзисторов с баллистическим транспортом. Нарисуйте (качественно) ВАХ трех ПТШ с одинаковыми размерами, но изготовленными из Si, GaN, GaAs. Нарисуйте семейство входных и выходных ВАХ и коэффициента шума на одном графике. Объясните, почему у ПТБШ хорошие шумовые характеристики.

Примечание: весовой коэффициент задачи 4балла