Особенности нелинейного поведения арсенидгаллиевого полевого транзистора с барьером Шотки, работающего в режиме усиления тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Тяжлов, Виталий Семенович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Саратов МЕСТО ЗАЩИТЫ
1997 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.10 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Особенности нелинейного поведения арсенидгаллиевого полевого транзистора с барьером Шотки, работающего в режиме усиления»
 
Автореферат диссертации на тему "Особенности нелинейного поведения арсенидгаллиевого полевого транзистора с барьером Шотки, работающего в режиме усиления"

РГ с од

2 0 МАЙ 1987

На правах рукописи

ТЯЖЛОВ ВИТАЛИИ СЕМЕНОВИЧ

ОСОБЕННОСТИ НЕЛИНЕЙНОГО ПОВЕДЕНИЯ ЧРСЕНЙДГАЛЛИЕВОГО ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С БАРЬЕРОМ ШОТКИ, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ УСИЛЕНИЯ I

01.04.10-— Физика полупроводников й диэлектриков 01.04.03-

, Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физике-математических наук • '

Саратов 1997г.

Работа выполнена на кафедре физика твердого тела Саратовского' государственного университета и в НЛП "Микроэлектроника" ( филиал ГН11П "Алмаз" ). ,

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор У санов Д. А.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Безручко Б.П.; кандидат физико-математических наук, доцент Жуков НД.

Ведущая организация: Саратовский филиал института радиотехники я электроники РАН..

Защит» диссертации состоится 17 июня 1997г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д. 063. 74.01 в Саратовскомгосуниверситете по адресу: 410026, г. Сарагов^ул. Астраханская, 83.. 1 .

С д иссертацией молено ознакомиться в научной библиотеке СГУ.

• . -

Автореферат разослан % ыая 1997г.

Ученый секретарь ди^сертгациошюго совета Л41/(&СЛ Аникин В.М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Полупроводниковые приборы находят все большее применение в радиоэлектронных СВЧ-устройствах повышенного уровня мощности. К ним предъявляют жесткие требования по усилению, коэффициенту полезного действия, неравномерности амплитудно-част, ной характеристики, нелинейным искажениям. Удовлетворить этим, часто противоречивым, требованиям невозможно без предварительного теоретического анализа и экспериментальных исследований свойств полупроводниковых элементов. Методы численного анализа, основанные на использовании ЭВМ, хорошо развиты для линейного режима работы полупроводниковых приборов. Однако в мощных устройствах! усилигелях, генератор;- v ) активные элементы ( диоды Ганна, лавйнно-пролетные диоды, биполярные транзисторы, полевые транзисторы с барьером Шотки ) работают в существенно нелинейном режиме. Для нелинейного режима, tax правило, удается выполнить лишь оценочные расчеты, что приводит к необходимости значительной и чрезвычайно трудоемкой экспериментальной доработки устройств.

Трудности при проектировании устройств с полупроводниковыми элементами, работающими в нелинейном режиме, связаны с тем, что нелинейное поведение полупроводниковых приборов в большой степени определяется уровнем мощности входного сигнала, импедансом электродинамической системы, а которую помещен активный элемент, режимами работы приборов по постоянному току, влиянием внешних воздействующих факторов.

Одним из основных типов полупроводниковых приборов, использующихся в радиоэлектронной аппаратуре СВЧ, является арсенидгаллиевый полевой транзистор с барьером Шатки iGu-b ПТШ ), на основе которого создаются устройства повышенного уровня мощности, работающие на частотах.до 30 ГГц. Специфика . нелинейного режима работы С-а,4.ч ПТШ в настоящее время мало изучена.

Целью диссертационной работы являлось теоретическое и экспериментальное исследование особенностей нелинейного поведения полевого транзистора с барьером Шотки среднего уровня мощности, работающего в усилительном режиме, в зависимости сгг параметров работы по постоянному тску, значений нмпедаи,-сов входной и выходной цепей согласования, уровня входной мощности, параметр ров воздействующего на него оптического сигнала.

Научная новизна. Установлено, что при любом фиксированном значении СВЧ-мощиости, подаваемой на вход GtiAs ПТШ, работающего в режиме усиления, минимуму продетекгиров&нкого транзистором тока соответствует максимум выходной мощности и минимум нелинейных искажений.

Экспериментально установлена возможность существования субгармонических составляющих в спектре выходного сигнала СВЧ-усидкгеяя на GaAs ЩЖ

Определены интервалы значений входной мощности, режимов работы ПТШ по . , постоянному току и параметров внешней СВЧ-схемы, при которых возникают и существуют.субгармонические колебания.

Экспериментально установлено, что в зависимости от значений напряжений на затворе и стоке транзистора возможно как увеличение, так и уменьшение коэффициента усиления СВЧ-усилителя под действием оптического излучения. Значение напряжения на затворе, при котором происходит смена знака изменения коэффициента усиления при освещении транзистора с отрицательного на положительный, смещается в сторону меньших отрицательных напряжений с ростом напряжения на стоке транзистора.

Теоретически и экспериментально исследованы особенности изменения вольт-амперных характеристик СгаАх ПТШ и спектра выходного.сигнала СВЧ-усилителя на его основе при воздействии на транзистор оптического излучения в широком диапазоне значений мощности входного СВЧ-сигнала. Установлено, что при воздействии как входного СВЧ-сигнала, так и оптического излучения происходит увеличение абсолютного значения напряжения отсечки транзистора, в то время как ток стока насыщения ПТШ увеличивается с ростом мощности оптического излучения и уменьшается с ростом уровня мощности входного сигнала. Определены режимы работы по постоянном)' току и значения уровней мощности СВЧ и оптиче-.ского сигналов, при которых происходит максимальное усиление или подавление высших гармонических составляющих в спектре выходного сигнала усилителя под действием оптического излучения. '

Достоверность полученных результатов. Достоверность полученных результатов обеспечивается строгостью используемой математической, модели, корректностью упрощающих допущений, сходимостью вычислительных процессов к искомым решениям, соответствием результатов'расчета эксперименту. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением современной стандартной измерительной аппаратуры, обработкой экспериментальных данных с помощью современных методов с использованием ЭВМ.

Практическая значимость работы. Результаты исследования детекторного эффекта в арсенидгаллиевом полевом транзисторе с барьером Шоткй использованы для .тестирования ПТШ перед установкой их в схему с целью отбора транзисторов, имеющих идентичные СВЧ-характеристики, а также для оценки оптимально- ' сси настройки усилителя на ПТШ на максимум выходной мощности и минимум нелинейных искажений.

Определение условий возникновения субгармонических составляющих !; спектре выходного сигнала усилителей на ОаАх ПТШ может быть использовано для уточнения режимов их эксплуатации.

Теоретические и экспериментальные результаты, полученные при исследовании влияния оптического излучения на вольт-амперные характеристики, коэффициент усиления испекго выходного сигнала С. " усилителя на ПТШ, могут быть использованы при создании нового класса твердотельных приборов с оптическим управлением. В частности, показана возможность уменьшения нелинейных искажений в СВЧ-усилителе, работающем с разлитыми уровнями входной мощности, с помощью оптического сигнала.

Реализация результатов в народном хозяйстве. Диссертационные исследования выполнены в соответствии с программой фундаментальных исследований "Физика твердого тела" по"-проблеме "Неразрушающие физические методы контроля" ООФА ЛИ СССР на 1991 - 1995 годы; грантом № 94-1-74 Госкомитета по высшем}' образованию по исследованиям в облзсти электроники и радиотехники.

Алробацкя работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на X Международной конферегащи по СВЧ К41КОЫ-9А в Польше в 1994 году, XI Международной'-конференции по СВЧ Л-//А'ОА-96 в Польше в 1996 году, Всероссийской научно-технической конференции "Электроника и информатика" в Москве в 1995 году, на третьей Всероссийско" конференции с международным участием в Дивноморском в 1996 году, а также на объединенном научном семинаре кафедр электроники I! волновых процессов, физики твердого тела и физики полупроводников Саратовского госуниверситета.

Публикации.. По материалам диссертации опубликовано 12 работ, в том числе монографический обзор, 7 статей в научных журналах, научных сборниках и сборниках трудов по материалам докладов на конференциях, тезисы 3 докладов на республиканских конференциях^ авторское свидетельство на изобретение.

- Личный вклад автора выразился- в растай в теоретическом анализе нели-. вйного поведения СоАэ ПТШ, проведении всего объема экспериментальных ра-Зот, участии в формулировании научных выводов.

Структура й объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех лав, заключения и списка литературы. Работа выполнена на 96 страницах, содержит 36 рисунков и список литературы из.95 наименований.

Основные, положения,- выносимые на защит/:

1. Для любого фиксированного значения входной СВЧ-мощноети настройка . гаЛя ПТШ на минимум.продстеетированного га сигнала соответствует максимуму (¡'ыходной мощности и миниму му нелинейных искажений усилителя на его оЬнове.

2. В зависимости от знач.кий входной мощности, параметров внешней СВЧ-схемы и режимов работы ПТШ по постоянному току в спектре выходного сигнала усилителя на его основе возшжают субгармонические составляющие, характеризуемые больдшм отношением частот входного сигнала и субгармошяя.

3. Для заданных импедансов сходной и выходной согласующих цепей СаА.ч Г1ТШ увеличение напряжения на стоке трзнзиетора приводит к смещению напряжения на затворе, при котором под действием светового излучения происходит смена знака изменения коэффициента усиления с отрицательного на положительный, в сторону меньших отрицательных напряжений.

4, В зависимости от режимов работы Са^ ПТШ по постоянному току, мощностей СВЧ и оптического-сигнатов наблюдается как увеличение, так и уменьшение уровней высших гармонических составляющих в спектре выходного сигнала усилителя под действием оптического излучения.

На зашиту выносится также новый способ настроим! СВЧ-усшшгеля на ОаЛя ПТШ, основанный на использовании установленной взаимосвязи выходной мощности, нелинейных-искажений и продетектировашюго тока.

' СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ *

Во введении обоснована актуальность исследовании, сформулированы основные научные положения, выносимые на зашиту, приведены сведения о научной и практической значимости работы, описана структура диссертации.

В первой главе диссертаций проведен критический анализ исследований нелинейного поведения полупроводниковых приборов в различных условиях эксплуатации. ■ • • . ••

Отмечено, что значительное число работ посвящено изучению процесса детектирования СВЧ-сигнала диодами Ганна [ I ], лавинно-пролетными диодами ( ЛПД ) [2]. биполярными [ 3 ] и малошумящими полевыми [ 4 ] транзисторами. Изменение режима работы полупроводниковых элементов по постоянному' току, связанное с детектированием, вызывает изменение СВЧ-характеристик устройств: мощности и частоты генерации генераторов, коэффициента передачи усилителей. Величина и знак продетектировашюго сигнала зависят от импеданса внешней .. СВЧ-схемы и режимов работы приборов по постоянному току. Однако неисследованным остается процесс детектирования СВЧ-сигнала арсенидгаллиевым полевым транзистором с барьером Шотки среднего уровня мощности, работающим в режиме усиления. .'..-. *

При работе на больших уровнях мощности входного СВЧ-сигнала поведение нелинейной динамической системы может стать хаотическим, а сам переход системы от детерминированного поведения к случайному осуществляется через каскад бифуркаций с увеличением периода колебаний [ 5 ]. В этом случае в спектре выходного сигнала появляются субгармонические составляющие. Данный эффект наблюдался у ЛПД [ 6 ], диодов Ганна Г 7 ],р->- п-диодов [ 8 ], варакторных дио-

и

доз [ 9 Условия возникновения субгармонических составляющих в спектре выходного сигнала СаЛя ПТШ не исследованы.

Отмечено, что в научной литературе представлены результаты исследований изменения при освещении вольт-амперных характеристик, коэффициента усиления, ¿'-параметров малс шумящих по/<свых СВЧ-транзисторов [10-13 ].Однако ео»ер':"гнио не изученном остается поведение под ■•ействием оптического излучения ОиА.ч ПТШ среднего уроьня мощности, работающего в нелинейном режиме.

Во второй гладе представлены результаты исследования детекторного эффекта б арсеиидгаллиевом полевом транзисторе с барьером Шотки среднего уровня мощности, работающем в режиме усиления. _ •

Показано, что величина продетектированкого транзистором тока зависит от мошносм входного СВЧ-сигнхла и импедансов согласующих цепей и может бить как положительной, так и отрицательной.

Выражение для тока стока транзистора при подаче на него СВЧ-сигиала может быть представлено з зидо суммы тока через транзистор при наличии только постоянного смещения продетектарованиого тока А1первой, второй и последующих гармоник СВЧ-сигнала:

, М^Ч, 2 1 4 1 6 |

4 а* в> у

(¿1, \й21, , 1 Л7, Л 4 . & & ' . -2 I 4 I . #

UdV2 33 48¿K4 ^ 1536¿л/& «Ч-

4 gs íp gs J

шЪсол +

j 1 з 1J% 5

{lidV^^lMdV?"9

4 Sp

192 dV* 3840 dV6 * ¡

S* & '

cos4a)j+.. .=

•-Ido+AIj + Asmmj + Bcos2ca0t + Csin3a)at + Dcos4a0t+... Здесь Vss = Eg + % ¡¡пси,' напряжение затвор - исток при подаче СВЧ-мощности, Jlg - начальное напряжение затвор-исток без подачи СВЧ-мощ-ности, ¿у0 - частота сигнала на входе транзистора.

№ данного выражения видно, что A¡¿ и коэффициенты перед второй, четвертой и т.д. гармониками близки по виду, то есть можно предположить, что Ход изменения Alá и коэффициентов Б и Д одинаков и, следовательно, при малых Al¿

малы амплитуды второй и четвертой гармоник, а значит, н влияние нелинеиностей на преобразование сигнала основной частоты.

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили, что для любого фиксированного уровня входной мощности настройке согласующих: цепей транзистора на минимум продетектированного им тока срответствует максиму м выходной мощности основной частоты и минимум мощности второй, четвертой и последующих четных гармоник.

Обнаруженная закономерность была положена в основу нового способа настройки СВЧ-усилителя на полевом транзисторе, при котором величина продетектированного сигнала используется в качестве критерия оптимальности настройки согласующих цепей на максимум выходной мощности и минимум нелинейньк: искажений.

Третья глава посвящена изучению условий возникновения субгармонических составляющих в спектре выходного сигнала Ga.4s ПТШ, работающего в режиме усиления.

Теоретическое описание проводилось методом численного моделирования с использованием эквивалентной схемы, содержащей четыре нелинейных элемента, параметры которых зависят как от величины постоянного смещения, так и от уровня мощности входного сигнала-[ .14 ], а именно: емкость обеднённой области; диод, моделирующий омический ток затвора при прямых смещениях; эквивалентный генератор тока в цепи стока; диод, моделирующий эффект электрического пробоя между затвором и стоком при больших напряжениях на стоке. Параметры элементов эквивалентной схемы определялись из измерений характеристик транзистора на постоянном токе и малосигнальных S-шраметров.

* Для эквивалентной схемы транзистора была составлена система из девяти обыкновенных дифференциальных уравнений, в результате численного решения которой была определена зависимость мгновенных значений тока в нагрузке от времени.

Расчеты показали, что в интервалах значений напряжений на стоке 2В < Ej < ЗВ, что соответствует начальному участку насыщения тока стока, и на затворе - ЗВ < Ez < — 2В, что соответствует середине линейного участка переходной вольт-амперной характеристики, при увеличении мощности входного сигнала с частотой 14 ГТц до 180 мВт, то есть при значении мощности, обеспечивающем существенно нелинейный режим работы транзистора, в спектре выходного сигнала усилителя на его основе возникают субгармонические составляющие на частотах, кратных^/%f„-частота входного' сигнала ). ,

Появление в выходном спектре субгармоник существенно зависит от пара-• метров входного СВЧ-контура и контура нагрузки, с уменьшением значений их

индуктивностей составляющие на частотах, кратных_/0 / 9, исчезают и появляются составляющие на частотах, кратных^,/2.

При увеличении входной мощности до 370 мВт субг армонические колебания исчезают из спектра выходного сигнала. ' -

Проведенные экспериментальные исследования подтвердили возможность существс-ьапия субгармоник в спектре .выходного сигнала транзистора. ( Экспериментальная спектрограмма выходного сигнала показана на рисунке ).

Р//Р*, ДБ •

-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35

-45 -50

-

г = и ГГтг

Р,„= 170 мВт £>=2,1 В

Е ,= -2,7Е

/, ГГц

8 .10

Установлено, что в полном соответствии с выводами теоретического анализа режим субгармонических колебаний в арсенидгаллиевом полевом транзисторе среднего уровня мощности, работающем в режиме усиления СВЧ-сигнала, реализуется лишь в достаточно узких диапазонах значений напряжений на стокс и затворе, входной мощности и импедансов входной и выходной цепей согласования.

В четвертой главе приведены результаты теоретического и экспериментальногО исследований влияния оптического излучения на вольт^амперные характеристики, коэффициент усиления и спектр выходного сигнала ОаА$ ПТШ в широком диапазоне изменения мощности входного СВЧ-сигнала. ..

Было экспериментально обнаружено, что при воздействии на полевой транзистор, работающий в чиненном режиме, лазерного излучения с длиной волны 0,63 мкм и мощностью 5 мВтувеличивается его ток стока. При этом увеличение тока стока немонотонно зависело от напряжения на затворе и достигало своего

максимального значения, равного 0,3 /¿(„ при напряжении на затворе - 1,5 В. Такая зависимость объяснена тем, что освещение транзистора светом, энергия квантов которого превышает ширину запрещенной зоны, вызывает увеличение тока стока, которое обусловлено сужением области объемного'заряда под барьерным коктак^"-том из-за генерации электронно-дырочных пар, то сеть воздействие оптического излучения призодкгг к изменению тока стока подобного тому, которое происходит при уменьшении отрицательного смещелш -на затворе. Следовательно, максимальное значение фогсотклика тока стока должно достигаться при напряжении на затворе, соответствующем максимальному значению переходной проводимости транзистора, что >1 наблюдалось в эксперименте.

Проведены измерения вольт-амперных характеристик транзистора при различных у, эвнях мощности входного СВЧ-сигнала и оптического излучения. Анализ ВАХ показал, что при воздействии как входного СВЧ-сигнала, так и оптического излучения происходит увеличение абсолютного значения напряжения отсечки, в то время как ток стока насыщения увеличивался с ростом мощности оптического излучения и уменьшался с ростом мощности входного СВЧ-сигнала.

Была исследована спектральная зависимость изменения тока стока пед действием оптического излучения в диапазоне длин волн 0,75 - 1,8 «км. Было установлено, что в этой зависимости наблюдаются области как положительной, так и отрицательной фото г фе бо днм о- т»;. Существование отрицательной фогеяроводи-. мости [ 10 ], а также максимума фотоотклика тока стока в области дойн волн 1.35 -1,45 мкм- объяснено наличием примесных уровней.

Исследование СВЧ-харйхтсристик Сд^д.ПТЩ показало, что а зависимости ст напряжения на затворе воздействие оптического излучения может приводить-ка1| к увеличению, так и к 'уменьшению его коэффициента усиления. Для заданных импедансов входной и выходной согласующих цепей трашистора увеличение напряжения на стжз приводит к смещению значения напряжения на затворе, при котором происходит смена знака изменения коэффициента усиления под действием .света с отриз-ттельного на положительный, в сторону меньших отрицательных на-пяжений. • " .

При увеличении мощности оптического излучения' от 0 до 5 мВт коэффициент усиления в зависимости от режимов работы по постоянно^ току или монотонно возрастал; или монотонно уменьшался. -

Приведены результаты исследования времени спада и нарастания фотоотклика тока сюка и коэффициента усиления полевого трашистора в зависимости от мощностей СВЧ к оптического сигналов и температуры окружающей среды.

Для теоретического анализа влияния оптического излучения на спектральные характеристики усилителя на СаЛя ПТШ в широком диапазоне значений мощности входного СВЧ-сигнала использовалась нелинейная эквивалентная схема

транзистора, в которую были внесены и.'мснения, связанные с тем, что под действием света изменяются такие параметры транзистора, как емкость цепи затвор -исток, активная проволнмост, барьера Шо;к;!, проводимость квззйнгшральиых областей истока и стока, напряжение отсечки. Количественная оценка этих изменений была проведена па основе анализа фототока, протекающего через барьер Шотки при его освещении, и фото-э.д.с., возникающей на барьере.

Решение системы дифференциальных уравнений, составленной дчя эквивалентной схемы транзистора, с учете;.; ¿тачанных и??,:', нений дало «ременную зависимость тока в нагрузке, разложение которой а ряд Фурье позволило рассчитать гармонические составляющие тока в нагрузке и определить их амплитуды.

Проведенные расчеты показали, что при работе транзистора в режиме насыщения тока стока освещение приводит к увеличению выходной мощности на основной частоте. В зависимости от значений напряжения на затворе возможно как увеличение, так и уменьшение относительных уровней .мощности второй и третьей гармоник. .

Из анализа зависимостей изменения абсолютных уровней мощности сигналов основной частоты, второй и третьей гзрмоник под действием оптического излучения отуровня входной СВЧ-мощности в режиме насыщения тока стока в середине области линейности переходной характеристик» следует, что при входной мощности, большей 10 мВт, что соответствует середине линейного участка ампли-[удной характеристики, действие-оптотеского излучения приводит к увеличению ¡игналов основной частоты, второй и третьей гармоник; При входной мощности, меньшей 10 мВт, изменение мощности на основной частоте и частоте второй гар-лоники положительно, а на частоте третьей гармоники - отрицательно.

С ростом мощности оптического излучения абсолютный уровень мощности .игиала основной частоты монотонно возрастает, стремясь к насыщению, при всех качениях входной мощности. Характер изменения абсолютных уровней мощности ¡торой и третьей гармоник.зависитогвходной мощности. При/Р,я> 10 мВтмощно-;ти второй и третьей гармоник монотонно возрастают, стремясь к насыщению. При '„ <10 мВт на зависимостях изменения мощностей второй и третьей гзрмоник наблюдаются минимумы при значениях мощности опптческого излучения 1 мВт и .02 мВт соответственно. При этом изменение мощности на частоте второй гармошки положительно, а на частоте третьей гармоники - отрицательно.

Таким образом, показано, что в зависимости от режимов работы транзис-ора по постоянному току, мощностей СВЧ и оптического сигналов может наб.ио-еться так увеличение, так к уменьшение величины высших гармонических со-;авляюших в спектре выходного сигнала Gcl'.s ПТШ под действием оптического злучения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУ ЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему.

1. Исследован детекторный эффект в Ga4s ПТШ, работающем в режиме усиления.

Установлено, что для фиксировайного значения входной мощности при минимальном продетектированном сигнале минимальны значения мошнретей гармонических составляющих в спектре выходного сигнала и максимальна выходная мощность сигнала основной частоты.

2. Предложен новый способ настройки СВЧ-усилителя на ПТШ, основанный на использовании величины продетекшроззнного транзистором тока в качестве критерия достижения максимальной выходной мощности и минимальной мощности высших гармоник в спектре выходного сигнала усилителя.

3. Теоретически и эйсоерименталыю исследованы -условия возникновения субгармонических составляющих в спектре выходного сигнала СВЧ-усилителя на Сд/Ь- ПТШ.

•Экспериментально обнаружено, '¡то существуют интервалы значений напряжений нитшшя, мощности входного ¿игнача »параметров внешней СВЧ-, схемы, при которых возможно возникновение субгармоник, характеризуемых большим -значением отношения частот входного сигнала и субгармоники.

4. Изучено влияние «гпичеекого излучения на вольт-амперные характеристики, коэффяциекгусиления- и--спектр выходного сигнала СВЧ-усилителя на GaAs ПТШ.

Установлено, что-в заансииости-ог напряжения на ззтворе транзистора действие очтй'тгокого излучения приводит либо к увеличению, либо к уменьшению коэффициента усиления; значение нзпргяхнин на затоорс, при котором происходит смена зьака изменения коэффициента усиления под.действнем оптического • излучения, при заданных -и-мпсдзнсах входной и выходной согласующих цепей определяете;. напряжением на стоке транзистора.

Показано, что в зависимости-от режимов работы GaAs ПТШ по постоянному току, -мощностей СВЧ и оптического сигналов в усилителе на его основе врз-• можно как увеличение, так и уменьшение нелинейных искажений усиленного сигнала основной частоты при воздействии отггического излучения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУ ЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

.1. A.c. 1415424 СССР, МКИ 4 Я 03 F 3/60. Способ настройки усилителя мощности / Д. А. Усанов, А.А Безменов, B.C. Тяжлов (СССР). -

№ 4096346 /24-09; Заявлено 05.08.86; Опубл. 07.08.88 .// Опсрытия. Изобретения. - 1988.-№ 29.

2. Усзн'ов Д.А., Тяжлов B.C., Безменов А.А. Использование детекторного эффекта для настройки СВЧ-уснлителей на транзисторах // Электронная техника. Сер.1, Электроника СВЧ. - 1989. - Вып. 6,-С. 8.

3.'Стеркин В.Б., Тяжлов B.C. GaAs СВЧ-усшгители бегущей волны: Обзоры по электронной технике. Сер. 1, Электроника СВЧ. - М.: ЦНИИ "Электроника", . " 1988.-Вып. 4( 1331).-43 с. . •

" 4: Серия сверхширокополосных усилителей среднего уровня мощности, работающих в коротковолновой части сантиметрового диапазона: Тезисы докладов конференций . Сер. 1, Электроника СВЧ /В.Б. Стеркнн, B.C. Тяжлов, Ю.А. Кузьмин, А.В. Бугерин. - М.: ЦНИИ "Электроника", 1989. -j Вып. 4 (308).-С. 34.

5. Усилитель на GaAs полевых транзисторах с выходной мощностью 1 Вт и КПД 12 % сантиметрового диапазона: Тезисы докладов конференций . Сер. 1, Электроника СВЧ / В.Б. Стеркин, B.C. Тяжлов, Ю.А. Кузьмин и др. - М.: ЦНИИ "Электроника", 1989. - Вып. 4 ( 308).- С. 35.

6. Усанов Д. А., Тяжлов B.C., Скрипаль А.В. Оптическое управление характеристиками усилителя на арсенвд-гаЯлиевом полевом транзисторе с барьером Шотки // Изв. вузов. Радиоэлектроника. - 1992. - Т. 35, № 8. - С. 62 - 65.

7. Investigation of influence of optical radiation on the amplifiers characteristics for FET on the GaAs / DA. Usanov, A. V. Skripal, V.S. Tyajlcv,

A.V. VasilievaJ/-10 th international microwave conference MIKON-94,' Ksiaz Castle, Poland, May 30 - June 2,1994. - Conference proceedings,.Vol. 2. - P. 156 - 159.

8. Исследование физических процессов в полупроводниковых приборах СВЧ в условиях воздействия на них внешних электромагнитных полей СВЧ диапазона, оптического излучения, постоянного магнитного поля / Д.А. Усанов,

А.В. Скрипаль,-Б.Н. Коротан, В.Е. Орлов, В.С, Тяжлов, А.В. Васильева. // Моде-тирсззние й проектирование приборов и систем микро- и нанозлектроники: Меж-$узовсхий сб. — М., 1994, —С 36—45.

9. Исследование работы усилителя на GaAs ПТШ в условиях оптического юзбуждения / А.В: Скрипаль, Д.А. Усанов, В С. Тяжлов, А.В. Васильева // Тез. юкл. Всероссийской науч.-техн. конф. "Электроника и информатика", 15-17 но-5ря 1995 г. - М., 1995. - С. 36 - 38. . '

№. Suiiharmonic generation in GaAs amplifier /A.V. Skripal, DA. Usanov, Y.S;Tya)lo\\ A.V. Vasiheva // XI international microwave conference j\4IKON-96, War's}-, Poland, May 27 - 30, 1996. - Conference proceedings, Vol. 2.-P. 450-453.

11. Возникновение субгармонических составляющих в спектре выходного игдалаGaAs il l ill/ Д.А. Усанов, А.В. Скрипаль, B.C. Тяжлов, АВ. Васильева //

Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники: Труды третьей Всерос сийской науч.-техн. конф. с межцународнымучастием, Дивномор-ское, 8-13 сент. 1996 г. - Таганрог, 1996. - С. 80 - 82. -

12. Оптическое управление характеристиками усилителя на GaAs ПТШ в режиме большого сигнала / АВ.Скрипаль, Д.А Усанов, В С. Тяжлов, А.В. Васильева // Радиотехника и электроника. - 1996. - Т. 41, №ll. - С. 1390 - 1397.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Детекторный эффект в усилителях на диодах с переносом электронов / Д. А. Усанов, В.Н. Посадский, В.Н. Бурении я др. // Радиотехника и электроника. -1977.-Т XIII, вып. 5.-С. 1085- 1086.

2. Усанов Д.А., Безменов А.А, Орлов В.Е. Детекторный эффект в усилителях на лавкнно^пролетных диодах // Изв. вузов. Радиоэлектроника. - 1980. - Т. 23, № 10. - С. 63-64.

3. Richardson R.E., Puglielli V.G.,Amadori RA. Microwave interference effect in bipolar transistors ¡/IEEE Trans, on Electromagnetic Compatibility. - 1975. - Vol. EMC - 18, №4. - P. 216 - 219.

4. Детекторный эффект в СВЧ-усилителхх на полевых транзисторах /

Д. А Усанов, А.А. Безменов, В,М. -Логинов и др."// Электронная техника. Сер.1, Электроника СВЧ. -1984. - Вып. 1. - С. 32 - 34.

5. HaslerMJ. Electrical circuits with chaotic behaviour // Prac. of the IEEE. - 1987. - Vol. 75, № 8, -P. 1009 - 1021.

6. Озечкин C.M. Управление работой генераторов на ЛПД с помощью света малой интенсивности // Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ. - 19Е2. -Вып. 9. - С. 72-73.

7. Муравьев В.В., Шалатонин В.И. Субгармонические бифуркации периода колебаний в диодах Ганна с внешним гармоническим воздействием // Изв. вузов Радиоэлектроника. - 1993. - Т. 36, № 6'. - С, 61 - 67.

8. Виненко В.Г, Красовский С.В., Усанов Д.А. Спектральный состав выходного сигнала СВЧ-ограничигелей мощности наp-i- п-диодах //Электронная техника. Сер. 1; Электроника СВЧ. - 1987. - Вып. 8. - С. 7 - 9.

9. Linsay P.S. Period doubling and chaotic behaviour in a driven anharmonic oscillator ii Phys. Rev. Lett. - 1981. - Vol. 47, № 19. - P. 1349 - 1352.

10. Бочарова Й.А., Рыжов М.П. Исследование влияния оптического излучения на статические характеристики полевых транзисторов с затвором Шоттки // Электронная техника. Сер.З Микроэлектроника. - 1988. - Вып. 1. - С. 9 - 13.

1s

11. Джамгарян P.H. СВЧ-харакгеристихи малошумяшего усилителя на GaAs полевом транзисторе при оптическом воздействии // Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ. - 1986. - Вьпх. 3. - С. 38 - 40.

12. Mizuno Н. Microwave characteristics of an optically controlled GaAs MESFETH IEEE Trans, on Microwave Theory and Techniques. -19S3. - Vol. MTT-31, • № 7.-P. 596-600.

13. Акчурин Г.Г., Сучков С.Г. Возбуждение СВЧ-сигняла в ПТШ с помощью лазерного излучения // Изв. вузов. Электроника.1996. -№ 1 - 2. -

С. 99-106. .

«

14. Materka А., Касргтак Т. Computer calculation of large-sigrtcl GaAs FET amplifier characteristics // IEEE Trans: on Microwave Theory and Techniques. -1985. - Vol.MTT-33, №2. -P: 129- 135. j

Заказ ~36 Подписано* печати \Zi.û-f.if7. !06^ям-1.0Ъя. Тирах \f00 экз.