雪崩触发俘获等离子渡越时间二极管
雪崩触发俘获等离子渡越时间二极管(TRAPATT diode,Trapped Plasma Avalanche Triggered Transit Diode):
这是在IMPATT二极管工作的基础上、以另外一种特殊的机理来实现微波振荡的渡越时间器件(TTD)。因为IMPATT二极管在大注入情况下的空间电荷效应将非常强,使得漂移区中电场的分布发生变化;则随着电荷的推移,就可以造成漂移区依次被击穿 (即雪崩区向前推进),并达到整个漂移区击穿 (即形成等离子体区),这时电导增大、电场降低,即输出一个电流脉冲,并同时雪崩作用停止;然后漂移区中的等离子体逐渐解体,当等离子体消失后,电场又升高,并重复先前的过程,……,这样就产生了微波振荡。
TRAPATT二极管的基本特性是:a)由于是利用大注入下的空间电荷效应来工作的,故工作电流大;b)工作时整个漂移区被击穿了,则噪声要比IMPATT二极管的还要大;c)因为是工作在“IMPATT二极管模式+空间电荷效应”的状态下,故雪崩过程对TRAPATT二极管起着触发的作用;d)因为工作时整个漂移区是等离子体区,则称为俘
获等离子体模式;e)因为等离子体可承受低电压、大电流,故TRAPATT二极管的输出功率和效率都很高——是高功率、高效率的一种TTD的工作模式 (例如,1.1GHz时的功率可达1.2KW,0.6GHz时的效率可达到75% )。至于TRAPATT二极管的工作频率,因为雪崩区推进的速度较快,则主要是决定于漂移区中等离子体的解体速度,因此工作频率一般都比较低一些(在毫米波以下)。[1]