Частотные возможности субмикронных полупроводниковых структур тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЧАСТОТНЫЕ Б03МСШ0СШ СУБШНРОНКЫХ ПСШУПРСВОЯНИКШЫХ СТРУКТУР

Специальности: 01.04.03 - редиофизика

01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кавдидата физико-математических наук

р г б од

1 О ЯНЙ та

На правах рукописи

САНИН СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

Харьков - 1995

%

Диссертация является рукописью Работа выполнена в Харьковском государственном университете

Научные руководители:

доктор финно-математических наук,

профессор ПРОХОРОВ Зцуард Дмитриевич

• кендидст физико-математических наук, старший научный сотрудник ЩШ Юрий Васильевич

Офкциальше оппоненты:

иен-корреспондент HAH Украины,

доктор физико-ыатематачеаэк наук,

даофзссор ЯКСВЕНКЭ Владимир Мефздкевич

(Институт радиофизики и электроники, ЫАН Украины,г. Харькс

кавдадат физико-математических наук, доцент ШАЛАЕВ Виктор Алексеевич (Харьковский государственный университет).

Ведущая организация - Радиоастрономический институт HAH Украины (г. Харьков).

Защита состоится <■SLHiotfru? 199¿г. в /' t *

на заседании специализированного Ученого совета Д 02.02.07 Харьковского государственного университета (310077, г. Харьков пл. Свободы, 4, ауд. 3-9).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной ОисЗлиотеке Харьковского государственного университета.

Ученый секретарь

специализированного

совета

В.И.Чеботарев

Актуальность работ». Освоение коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн идет в настоящей яре?,ш в различных направлениях: как путем увеличения частотных возможностей известных твердотельных источников СВЧ-колс-баний, таких как, например, диоды Ганна, так и путем разработки новых типов полупроводниковых приборов. Одними из таких приборов являются приборы с пониженной размерностью, принцип действия которых основан на использовании квантовых эффектов. Актуальность данных исследований, возросла в связи с широким развитием космической связи, блианей локации, радиоастрономии и радиоспектроскопии, медицинской диагностики и т.д., где находят применение такие типы приборов.

Сейчас остро стоят вопросы, связанные с увеличением эффективности генерации и расширения частотного диапазона работы диодов Ганна. Однако, возникает ряд проблем, связанных как с принципиальными трудностями (возрастание влияния инерционных процессов перераспределения электронов меяяу долинами зоны проводимости), так и с технологическими (сокращаются размеры активной области диода, повыяаатся требования к качеству полупроводникового материала, усложняется методика создания оптимальных контактов и т.д.).

Одним из способов решения этой проблемы является использование диодов Ганна з качестве генератора а двух-коктурном резонаторе, контура которого настраивается на основную частоту и частоту гармоник. Наличие второго резонансного контура приводит к существенному распнрению частотного диапазона в область более высоких частот.

На работу таких приборов большое влияние оказывает очень многие факторы: профиль легирования активной области, тип катодного контакта, длина и температура активной области, а также некоторые другие. Поэтому актуальными являются исследования влияния вышеописанных параметров на эффективность работы диодов Ганна на гармониках, поскольку к настоящему времени подобные исследования проводились, в

основном, для диодов Ганка с омическим катодным контактом и однородным профилем легирования активной области.

Второй путь освоения коротковолновой части миллиметрового диапазона с помощью диодов Ганна с различными типами катодных контактов и профилем легирования является использование их в качестве нелинейных элементов умножителей частоты. Рассмотрение подобных умножителей ранее проводилось лишь с помощь» простых моделей, применимых для достаточно длинных диодов Ганна. С уменьшением длины .активной области возникает необходимость учета влияния катодного контакта на работу таких умножителей.

Другим классом приборов, с помощью которых можно осваивать коротковолновую часть миллиметрового диапазона, являются приборы с пониженной размерностью. Современные методы молекулярной эпитаксии позволяют создавать монокристаллические полупроводниковые слои и многослойные гетероструктурц с толщинами слоев I...10 нм, сравнимыми с длиной волны де-Бройля электрона. Это открывает возможность использования явлений, обусловленных волновой природой электронов, для создания принципиально новых типов полупроводниковых приборов. Одним из них является прибор, представляющий из себя структуру, состоящую из двух барьеров и квантовой ямы, так называемой двухбарьерной квантовой структуры (ДБКС), и контактных слоев. ДБКС Представляет собой гетероструктуру, состоящую из полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны - мезду двумя полупроводниковыми материалами с широкой запрещенной зоной расположен материал с более узкой запрещенной зоной. Контактные слои такке состоят ив материала с более узкой запрещенной зоной. Такую структуру ыозно рассматривать как последовательно расположенные потенциальные барьеры, разделочные квантовой ямой.

Рассмотрению работы приборов на основе вышеописанной структуры посвящено большое количество работ. Однако, актуальность подобных исследований все возрастает,поскольку

остается не изученными шогие факторы,влияющие на их работу.

Цель работы:

- исследовать влияние типа катодного контакта, профиля легирования и температуры активной области, величины произведения концентрации носителей в активной области на длину активной области "До¿а и других параметров на эффективность генерации и частотный диапазон работа диодов Гаша с различной длиной активной области на частота гармоник;

- исследовать влияние внутренних параметров диодов Гаша, используемых л качестве нелинейных элементов ушо-аитеяей частоты, на выходные характеристики такого уипо-жителя«

- исследовать параметры и характеристики диодов с ДБКС о целью их опттаизации, необходимой для дальнейшего использования таких диодов в уино.дагелях частоты;

- сравнить теоретические результаты с экспериментальными данными, полученными как автором, так и другими исследователями.

Методика исследования. Теоретическое исследование работа диодов Ганна, используемых в качестве генераторов гармоник и нелинейных элементов умножителей частоты, проводилось с помощью двухтешературной подели, учитывающей инерционные эффекты перераспределения электронов меаду долинами зоны проводимости на высоких частотах. Диоды с ДБКС рассматривались с помощью полученного аналитического выражения для плотности тока, протекающего через такой диод.

Экспериментальное исследование работы диодов Ганна бьшо проведено на изыерит&пьной установке на основе восьми-, четырех- и двухмиллиыетровьос волноводных трактов в генераторных камерах, рассчитанных на вторую и третью гармонику.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование влияния различных типов катодных контактов, профиля легирования и температуры активной области, величины 770 ^ех «высоты потенциального барьера,глубины "зарубки"

на работу арсенвд-галлиевых диодов Ганна на частотах второй «.третьей гармоник. Показана возможность использования таких диодов с £cim 2,5 ыкм в качестве генераторов на частоте второй гармоники - до 120 ГГц, на частоте третьей гармоники ■ до 150 ГГЦ и с ¿ce I мкы на частоте второй гармоники -до 400 ГГц, не частоте третьей гармоники - до 600 ГГц. Экспериментально подтверждены теоретические результаты о влиянии различных типов катодных контактов на работу диодов Ганна на гармониках. Получена генерация диодом Ганна с металлическим катодным контактом и с 6а. = I мкм в диапазоне частот 60...230 ГПд, подтвердиавдая теоретические расчеты.

Теоретические результаты были использованы для создания действующих конструкций генераторов.

Показана возможность умножения частоты до 1000 ГГц на коротких диодах Ганна с различными типами катодных контактов

С помощью аналитического выражения для тока, протекающего через диод с ДБКС, определены оптимальные структуры на основе полупроводников ЛзЩ^ и кх соединений для получения наилучшего соотношения меяду максимальным значением тока и величиной отрицательной дифференциальной проводимости СОДП). Получены оптимальные параметры таких структур. На основе вышеописанного выбран диод с ДБНС, имеювдм лучшее характеристики. Рассмотрена возможность создания на его основе высокочастотного умножителя частоты.

Практическая значимость работы состоит в возможности реализации результатов теоретических расчетов генераторов гармоник и умножителей частоты, работающих в коротковолновой части миллиметрового диапазона, на основе арсениц-гал-лиевых диодов Ганна различных типов и диодов с ДБКС. К практически ценным результатам относится получение экспериментальных данных о влиянии различных типов катодных контактов коротких диодов Ганна.

На защиту выносится;

I. Диоды Ганна с различными типами катодных контактов,

- ? -

Профиле» легирования и Са я 2,5 шсм работают в широком диапазоне: 60,..120 ri\j на частоте второй гармоники и 00...150 ГГц на частоте третьей Гармоники. Катодные кок-такты влияют на эффективность генерации диодов Ганна на гармониках. Лучвими по кпд генерации являются диоды Гсша с металлическим катодным контактом (до 5 %) на частоте второй гармоники и диоды Ганна с "зарубкой" у катода на частоте третьей гармоники (до 1,5 %).

■ 2. Уменьшение длина активной области диодов Ганна с различными типами катодных контактоз при работе на гармониках ведет к расЕщрению частотного диапазона. При в-ct * I мкм частотный диапазон составляет 150...400 ГПд на второй гармонике и 200...500 ГГц на третьей гармонике. Лучшими по кпд генерации на гармоннках являются диоды Ганна с теми же типами катодных контактов, что и при Co. a 2,5 мт,(.

3. Величина 7г0 , при которой достигается максимальный нцц генерации диодами Ганна с различными типами катодных контактов, составляет 2. ..2,5*10^ см"2 на частота второй гармоники и 2,5...3,0*10^ см~^ на частоте третьей гармоники. Оптимальная высота потенциального барьера металлического катодного контакта у диода Ганка находится в диапазоно О,001...0,1 эВ. Концентрация носителей в Я-"*-области Для диода Ганна с "зарубкой" у катода составляет 0,09...0,11 от ТЧо .

4. Экспериментальное подтверждение теоретических расчетов о разном воздействии различных катодных контактов ка рабочие характеристики диодов Ганна при различных температурах. Существует напряжение питания, при которой с изменением температуры в диапазоне 300...500 К генерируемая диодом Ганна мощность практически не меняется.

5. Тип катодного контакта влияет на работу утолителей чаетоты.использующих в качестве нелинейного элемента диод Геша.Выгоднее использовать для умножения частоты диод Ганна с металлическим катодным контактом а-игроком диапазоне изменения его внутренних параметров: 1,5...

е -

2,5*10^ см »высота потенциального барьера 0,0005,.,0,005 эВ.

6. Наиболее выгодными для использования в качестве нелинейного элемента умножителя частоты являются диоды с

ДБКС на основе А1о,гСао.8As/GaÄ3/A1o.EGao.8Aa • мальныа параметры этой структуры: ширина квантовой ямы 6 ни, толщина потенциальных барьеров 3 ни.

Личный вклад автора определяется его участием в компьютерном моделировании физических процессов, протекающее .в диодах Ганна с различными типами катодных контактов и профилем легирования и диодах с ДБКС, используемых в качестве генераторов гармоник и умножителей частоты, анализе полученных результатов и их интерпретации. Подготовке и проведении экспериментов по исследованию влияния различных типов катодных контактов на работу Диодов Ганна.

Апробация результатов. Полученные результаты были представлены на:

- Межведомственной научно-технической конференции "Приборы, техника и распространение миллиметровых и суб-. миллиметровых волн" (Харьков, 1992);

- International Conference "Physics In Ukraine" (Kier, 1993);

- International Simposium "Physics and Engineering of-Milllmeter and Sutailllmeter ffaves" ( Kharkov, 1994

- 5-ой римской конференции и выставке "СВЧ-техника и 'спутниковые телекоммуникационные технологии" (Севастополь, 1995).

По вооедпим в диссертацию материалам в соавторстве опубликовано II работ.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 133 страницы состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 7? рисунков,список литературы из 135 наименований.

Содержание работы.

Во ^ведении обоснована актуальность выбранного направления исследований, приведена структура и краткое содержание работы, изложены основные результаты и положения, выносимые на защиту.

В гуедвдй глада представлен краткий обзор литературы, в котором вскрыта проблемы, связанные с повышением эффективности генерации и достижения предельных частот с помогаю генераторов гармоник и умнокителэй на основе диодов Ганна, а также анализ полученных за последнее время экспериментальных и теоретических результатов работы приборов на основе ДБКС,

Во второй главе описано теоретическое исследование работы различных типов диодов Ганна на частоте гармоник. Рассмотрены: диод Ганна с металлическим катодным контактом, диод Ганна с "зарубкой" у катода и диод Генна с неоднородным профилем легирования.

Показано, что лучшими по код генерации на частоте второй гармоники являятся диоды Ганна с металлическим катодным центактом, а на частоте третьей гармоники - диоды Ганна с "зарубкой" у катода. Эти результаты получены для приборов с длиной активной области 2,5 мкм при температуре 300 К. Уменьшение длины активной области до I мкм привело к уменьшения максимального значения кцц генерации на основной частоте и частоте гармоник, а такяе к существенному расширении частотного диапазона. Лучшими по код генерации остались диоды Ганна с металлическим катодным контактом на частоте второй гармоники и диоды Гакиа с "зарубкой" у катода на частоте третьей гармоники.

Определен диапазон изменения величины , в преде-

лах которого возможна эффективная генерация на гармониках при различных температурах. Увеличение температуры привело к уменьшения этого диапазона.

Проведен йнатаз влияния температуры активной области на работу диодов Ганна с различными типами катодных контактов на гармониках. С увачичекием температуры происходит ухудооние энергетических характеристик. Максимальное значение кпд генерации падает как на основной частоте,так и на частоте гармоник.Одновременно с этим сужается частотный диапазон.

Высота потенциального барьера металлического катодного контакта у диода Ганна при различных длинах активной области имеет широкий диапааон значений, при которых возможна генерация на гармониках. Концентрация носителей в области диода Ганна с "зарубкой" у катода,необходимая для достижения максимального код генерации на частоте гармоник, составляет 0,09...0,11 от величины концентрации в активной области.

, Третья глава посвящена экспериментальному исследованию работы арсенвд-галлиевых диодов Ганна на гармониках. В главе описаны технология изготовления диодов Ганна, для последующего их использования в качестве генератора гармоник, а также экспериментальные камеры и установки.

Проведено экспериментальное исследование влияния температуры более 500 К на эффективность генерации диодов Ганна. Определено значение напряжения питания, при котором генерируемая мощность слабо изменяется с увеличением температуры.

Экспериментально рассмотрено влияние контактов на частотный диапазон работы диодов Ганна на основной частоте и на частоте гармоник. Показано, что в зависимости от типа катодного контакта по разному происходит изменение границ энергетических характеристик дри изменении температуры.

Описаны аолноводные конструкции генераторов с электронной перестройкой частоты с помощью варактора и с отводом мощности на второй и третьей гармониках, которые были разработаны на основе описанных выше теоретических результатов.

В четвертой главе рассмотрена работа умножителей частоты на основе коротких диодов Ганна с различными типами катодных контактов как дри подаче на диод напряжения питания, так и без подачи питания. Показано,что при положительных значениях коэффициента преобразования частоты (кпч) в диодах происходит формирование доменов сильного

поля. При подаче на диод Ганна напряжения питания наиболее эффективным является умножение на нечетных гармониках, а без подачи напряжения питания - на четных.

Определен диапазон изменения величины По^а. и высоты потенциального барьера, з пределах которого возможно эффективное умножение на диодах Ганна с металлическим катодным контактом.

Проведено качественное сравнение теоретических и экспериментальных результатов умножения частоты на диоде Ганна с металлическим катодным контактом.

Определены оптимальные полупроводниковые материалы ^ j3 и соединения на их основе для создания умножителей частоты, в качестве нелинейного элемента использующих диоды с ДБКС. Параметры таких диодов: ширина квантовой ямы б нм и толщина потенциальных барьеров 3 нм, даэт возможность получать наилучшие соотношения мезду максимальным значением тока и величиной Offl.

Рассмотрена работа умножителей частоты на основе диодов с ДБКС как при подаче напряжения питания, так и без. Полученные результаты говорят о высокой эффективности такого умножения.

В заключении приведены основные результаты и выводы работы.

Основные результаты и выводы работы.

1. Генерация на частоте второй и третьей гармониках при длине активной области 2,5 мкм для диода Ганна с металлическим катодным контактом возможна в диапазоне

25...150 ГГц,для диода с "зарубкой" у катода - 30...145 ГГц, для диода с неоднородным профилем легирования - 25...145 ГГц. Лучшими по кгщ генерации на частоте второй гармоники являются диоды Ганна с металлическим катодным контактом (5 %), а на частоте третьей гармоники - диоды с "зарубкой" у катода (I...I.5 %).

2. Уменьшение длины активной области диодов Ганна до I мкм приводит к ухудшению кгщ генерации и расширению'час-

потного диапазона. Лучшими характеристиками обладав?; при генерации на ггорой гармонике - диоды Ганна с металлическим катодным контактом (код 1,8 ft частотный диапазон 70.,.400 ГГц), на третьей гармонике - диоды Ганна с "зарубкой" у катода (кпд 0,7 %, частотный диапазон 90.,, 580 ГГц).

3. Диапазон изменения величины Tío ¿-а у диодов Ганна о различными типами катодных контактов, % ~ 300 Н и

2,5 мкм, в пределах которого возможна эффективная генерация на частоте гармоник составляет 1,5...3,2*10 см" на второй и 1,8...4,0'10 на третьей гармонике. Умень-

шение длины активной области до I мкм ведет к расширению диапазона до I. ..5,5*I0i см на частоте второй гармоники и до 0,6., ,6,0'Ю*^ си"^ на частоте третьей гармоники. Рост температуры активной области ведет к уменьшению диапазона изменения п0ба. в среднем на 10 %.

4. Диапазон изменения высоты потенциального барьера, цри котором возможна генерация диодом Ганна с металлическим катодным контактом на частоте гармоник, для различных длин активной области составляет 0,001...О,03 зВ.

5. Величина концентрации носителей в Т1~ -области для диода Ганна с "зарубкой" у катода и различной длиной активной области, при которой возможна генерация, лежит в диапазоне СО,01...0,9)' tLa .

6. Теоретические результаты имеют экспериментальное подтверздение. Получена генерация на диоде Ганна с металлическим катодным контактом и длиной активной области

I ики в диапазоне частот 60...230 ГГц, с максимальным кпд генерации на основной частоте около I % и 0,2 % на частоте второй гармоники.

7. Эксперимент показал, что существует такое напрягшие питания ( 4 В),при котором,с изменением температуры о? 300:К до 500 К.геаерир} мая диодом мощность практически не изменяется.Однако» максимальная мощность уменьаает-ся очень резко.

8. Моделирование физических процессов в диодах Ганна'

с различными типами катодных контактов, используемых в качестве нелинейных элементов умножителей частоты, показало, что в диодах происходит формирование доменов сильного поля.

9. Без подачи напряжения питания возможно умножение частоты на диоде Ганна с металлическим катодным контактом с кпч на второй гармонике до 24 %, на третьей - до 4 на четвертой - до 8 %, на пятой - до I % и на шестой - до 4,6 %. Охватываемый при этом диапазон частот составляет 100...1100 ГГц. На диоде Ганна с "зарубкой" у катода возможно умножение частоты с кпч до 20 % на второй гармонике, до 6,5 % - на четвертой и до 3,8 % - на шестой в диапазоне частот 100...800 ГГц.

10. Если на диод Ганна с металлическим катодным контактом подать напряжение питания, то умножение частоты возмогло с кпч до 15 % на второй гармонике, до 7 % - на третьей, до 3,7 % - на четвертой и до 4 % - на пятой в диапазоне частот 70...800 ГГц.

11. Существует оптимальная зависимость кпч от величины подаваемого СВЧ-сигнала. Максимальное значение кпч сдвигается с ростом номера гармоники в область более высоких амплитуд при работе умножителей частоты на коротких диодах Ганна как при подаче на диод напряжения питания, тая и без подачи.

12. Работа умножителей частоты на диоде Ганна с металлическим катодным контактом возможна в широком диапазоне изменения его внутренних параметров: Ло^я.^ 1...1,5х хЮ см, высоты потенциального барьера 0,0001...0,1 эВ.

13. Имеющиеся экспериментальные данные подтверждает возможность получения умножения частоты на диоде Ганна с металлическим катодным контактом на частоте второй гармоники с кпч до 24 %.

14. Оптимальными параметрами диода с ДЕКС для получения максимального участка с ОДП на вольт-амперной характеристике (ВАХ) являются: ширина квантовой ямы б ни,

толщина потенциальных барьеров 3 ни.

15. Наиболее выгодными для практического использования являются диоды о ДБКС на Al0 2Ga0 eA3/GaAa/Al0 г0ао аАз

и GaA30iP0(6/GaA3/GaA30>iP0>6.

16. Умножители частоты, имейте в качестве нелинейного элемента диод с ДБКС, ыогут работать без подачи напряжения питания с кпч на второй гармонике до 54 %, на четвертой - до 23 %, на шестой - до 12 %. Если на диод с ДБКС подается напряжение питания, то умножители частоты могут работать с кпч на третьей гармонике до 42 % и до 15 % ~

на пятой.

Публикации на тему диссертации.

1. Аркуша Ю.В., Прохоров Э.Д., Санин С.И. Исследование вольт-амперной характеристики диодов с двухбарьерной квантовой структурой. - Б кн.; "Приборы, техника я распространение миллиметровых к субмиллиметровых волн". Тезисы докладов межведомственной научно-технической конференции. - Харьков, 1992. - С. 48.

2.Аркупза Ю.В., Прохоров Э.Д., Санин С.И. Оптимальные параметры диодов с двухбарьерной квантовой структурой. -. Техника миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов радиоволн. Сборник научных трудов ИРЭ НАЛ Украины. -Харьков, 1993. - С. 41-44.

3. Аркуиа Ю.В., Прохоров Э.Д., Санин С.И. Влияние величины Но Со. на эффективность диодов Ганна с различными типами катодных контактов при работе на частоте второй

и третьей гармоник. - Использование радиоволн миллиметрово-. го и субмиллиметрового диапазонов. Сборник научных трудов . ИРЭ НАН Украины. - Харьков, 1993. - С. 98-103.

Ariaisha 3fu.V., Prokhorov E.D., Sanln S.I. The influence of the cathode contact, the doping of active area and the temperature on the generation by Gunn diodes on the third harmonics. -Physics in Ukraine. International Conference, Kiev, 1993, p.18-20.

5. Аркуша Ю.В., Прохоров Э.Д., Санин С.И. Влияние типа катодного контакта, профиля легирования и температуры на

эффективность генерации диодов Ганна на частоте второй и третьей гармоник. - Радиотехника и электроника, 1994. -Т. 39. - » 8-9. -.С. 1435-1439.

6, Arkusha Yu.V., Prokhorov E.D., Sanln S.I. The Influence of parameters Own diodes tilth the length of active area 1 (дп on the second and thirl 1шлпоп1сз. -Physics and Engineering of 'illllmeter and Suballlimster ITavea, International SImposium, Kharkov, 1994, p.373-3T5.

7, Dyadcftenko А.Ч., Zolotaryov E.S., Mehnyov Д.А., Sanin S.I. Third harmonic mode Gunn diode voltage controlled oscillator. - Physics and Engineering of Hillinster and Suballlimeter Waves, International Slnposlm, Kharkov, 1994, p.379-382.

8. Polyanslcy If.E., Prokhorov E.D., Sanln S.I. The Influence of the temperature to Gunn diodes flrlth different cathode contacts frequency region. - Physics and Engineering of Millimeter and Submillimeter Waves, International Simpoaiua, Kharkov, 1994, p.383-334.

9. Ариуиа Ю.В., Прохоров Э,Д., Санин С.И. Зависимость эффективности генерации диода Ганна от его внутренних параметров. - Применение рздковолн миллиметрового и суб-миллкметрового диапазонов. Сборник научных трудов ИРЭ НАЛ Украины. - Харьков, 1994. - С. I37-I4I.

Ю. Аркуиа 30.В., Прохоров Э.Д., Санин С.И. Работа коротких диодоз Ганна на частоте второй и третьей гармоники.-Доклады Национальной Академии наук Украины. - 1995. - 4. -С. 47-49.

II. Аркуша ».3.5 Прохоров Э.Д., Санин С.И. йсследоза-ние возможности создания умножителей частоты на диодах Ганна и диодах с двухбарьерной квантовой структурой. - В кн., "СВЧ-технина и спутниковые телекоммуникационные технологии". Тезисы докладов 5-ой Крымской конференции и выставки. -Севастополь, 1995. - Т. I. - С. I3I-I34.

CaHiH C.2. Частот ыожливост1 субшкроннйх нагпвпро-ввдникових структур.

Дисертацхя на адобуття наукового ступеня кацццдата ф1зико-ыатематичних наук за спэц1альн1стга 01.04.03 - "ра-Rio$i3BKa", 01.04.ID - "ф1зика нагпвпровхдникхв та д!~ електршав", - Харнхвський деркавннП университет. - Харкхв, 1995.

Дисертащя мхстить результат II наукових публхкахцй з теоретичного дослхдкення вплипу рхзних катсщних кон-такт1в та проф1л1в легування на ефективкхсгь генерацгх та частотний диапазон роботи дходхв Ганна на гармошках, екс-перименгальнх дослхдження таких приладхв. Розглянута ыонли-В1сгь використання коротких flifffliB Ганна та Д1ОД1в з двох-бар"ерно» квантовой структурою як нелхнхйних елемен'Нв помногсу-вачхв частоти. Встановлено, що найбгльш вигхдним с використання генератор!в на дходах Ганна з металевим катодним контактом на час'fori другог гармонхки та з "зарубкою" б1ля катоду на частот! третьо'х гармонхки. Експериментально пхд-твердаено вплив катодних контактов на частотний диапазон ро-. боти Д1ОД1в Ганна, Тип катодного контакту також впливае i на роботу помножувач1в частота.

Клмчовх слова: дход Ганна, катодний контакт, проф1ль легування, активна область fliofla Ганна, дход з двохбар"ер-ною квантовой структурою, потенщйний бар"ер, квантова яма.

Sanin S.I. The subnicron semiconductor structures frequency possibilities.

Candidate of Sciences Thesis In Radio Physics. Kharkov State University, Kharkov, -1995.

The thesis contains the results of 11 scientific- publication connected with theoretical and experimental Investigation of the .influence of different catfc le contacts and active area • doping on the Gum diodes efficiency and their frequency ranges. It is studied the possibility of short Gunn diodes, pith double barrier quantum well using for unllne frequency miltiplicatlcn. It was found that the most efficient to use

the Giuin diodes with astallc cathode contacta on tha second harmonic, and n+-n"-n-n+ otruotura - on tha third hartnonio nodes. It ma shorn that the cathode contact type also Influences to the frequency multlplayera work. Keywords: Gunn diode, cathode contact; profile of' doping, active region of Gunn dlodo', dloda with double barrier quantum well, potentlonal barriers, quantua well.