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什么是Trapatt二极管?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-05-26 10:55:15

TRAPATT或traps,等离子体雪崩触发过境二极管属于与IMPATT二极管相同的基本家族,但它在一些应用中提供了一些优势。TRAPATT二极管通常用作微波振荡器。与IMPATT微波二极管相比,它具有更高的效率水平。通常直流到射频信号的转换效率可能在20%到60%的区域,这是特别高的。

Trapatt二极管


基本知识


TRAPATT二极管是基于IMPATT的最初概念,但它已经通过增加结和阳极之间的掺杂水平得到了增强。

典型的设备结构由P+ N+ N+组成,尽管对于更高的功率级别,N+ P+ P+结构更好。硅也通常用于这些设备的制造。

TRAPATT是用电流脉冲激发的。这导致电场增加到雪崩倍增发生的临界值。在这一点上,场由于产生的等离子体而局部坍缩。

电子和空穴的分离和漂移是由一个非常小的场驱动的。实际上,它们似乎被困在了后面,速度小于饱和速度。当等离子体扩散到整个活性区域后,空穴和电子开始向相反的端点漂移,然后电场又开始上升。

Trapatt二极管

二极管是反向偏置的。这种反向偏置导致P+和N区域之间的电场增加,产生的少数载流子达到非常大的速度。二极管的工作可以用下图来说明。

Trapatt二极管

在瞬间A,二极管电流开启。由于电流是热的,二极管是反向偏置的,由于反向偏置条件,它像电容一样充电。P+和N区域的充电增加了击穿电压以上的电场。由于击穿产生大电流,二极管内部的粒子电流增加,超过外部电流,这是由于在耗尽区电场减少。从B到c的曲线显示了电场的下降。在这段时间内,电场是如此之大,以至于雪崩持续不断,形成了一个由电子和空穴组成的致密等离子体。当一些电子和空穴从耗尽层的末端漂移出去时,该场进一步被抑制并困住剩余的等离子体。电压下降到点d,直到等离子体的总电荷被去除,电压增加到E,一旦剩余的电子和空穴被去除,电压进一步提高到F。从F到G二极管再次充电,像一个固定的电容器。由于没有内部产生的电荷电压只保留到G和电流到外部电路是零。过半个周期后,循环重复。通过雪崩效应产生电流的整个动作在外部电路中产生一个脉冲。
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