헤테로 구조 장벽 변수
Heterostructure barrier varactor
헤테로 구조 장벽 바락터(HBV)는 바락터 다이오드와 마찬가지로 전압 바이어스를 가진 가변 캐패시턴스를 나타내는 반도체 장치입니다.다이오드와 달리 오른쪽 그래프와 같이 반대칭 전류-전압 관계와 대칭 캐패시턴스-전압 관계가 있습니다.이 장치는 1989년[1] Chalmers 공과대학에서 Erik Kollberg와 Anders Rydberg에 의해 발명되었다.
그림의 삽입물에는 HBV의 회로 도식 기호가 나와 있습니다.기호에서 HBV는 2개의 반직렬로 연결된 정류 다이오드(예를 들어 쇼트키 다이오드)로 구성되어 있다고 결론을 내릴 수 있습니다.다이오드 기호 중앙에 있는 간격은 장치의 고유 캐패시턴스를 나타냅니다.HBV의 전기적 특성은 반도체 재료(A)의 두 층과 다른 반도체 재료(B)의 층을 분리함으로써 실현된다.재료(B)의 밴드갭은 재료(A)보다 커야 한다.이것은 계층 (A)-(B)-(A)-(A)를 통과하려고 시도하는 통신 사업자들에게 장벽이 됩니다.(A)층은 보통 n-도프되어 있는데, 이는 전자가 이 장치의 주요 운반체임을 의미합니다.다른 바이어스 전압에서 반송파가 재배포되고 장벽의 각 측면에 있는 반송파 사이의 거리가 다릅니다(B).그 결과 HBV는 전압의존판거리 d에 평행판 캐패시터와 유사한 전기적 특성을 가진다.
HBV 다이오드의 주요 용도는 낮은 주파수 입력에서 매우 높은 주파수 신호를 생성하는 것입니다.이 유형의 주파수 곱셈은 100GHz[2]~[4]282GHz에서[3] 최대 450GHz의 트리플(3배 곱셈)과 [5]175GHz의 5배(5배 곱셈)로 시연됩니다.
주파수 증대는 캐패시턴스 C(V)의 높은 비선형 전압 의존성에 의해 가능합니다.HBV에 저주파1 f의 신호를 공급함으로써 보다 높은 고조파3 f=3f1(트리플러), f5=5f1(트리플러), ...을 발생시킨다.비선형성의 대칭성 때문에 고조파마저 취소되므로 홀수 고조파만 생성됩니다.또, 이 디바이스의 고유의 대칭성을 이용해, DC바이어스 없이 동작할 수 있다.이는 편중해야 하는 숏키 다이오드에 비하면 장점이다.
이들 주파수(100GHz~3THz)에서 발생하는 신호는 전파조영술, 보안 이미징, 생체 및 의료 이미징, 고속 무선 통신 등 다양한 분야에서 응용되고 있습니다.
레퍼런스
- ^ "고효율 밀리미터파 승수를 위한 양자 장벽-변수 다이오드"라고 Kollberg 등, Electron.제25권, 제25호, 1696-8페이지, 1989년 12월
- ^ "113GHz에서 0.2W 헤테로 구조 장벽 바락터 주파수 트리플러", Vukusic 등, IEEE 전자 장치 레터스, vol. 28, 제 5, 페이지 340-342, 2007
- ^ "31 mW 출력 전력의 모노리식 HBV 기반 282 GHz 트리플러" Vukusic 등, IEEE 전자 디바이스 레터스, vol. 33, 호 6, 페이지 800-802, 2012
- ^ "고성능 450GHz GaAs 기반 헤테로 구조 장벽 바락터 트리플러" Saglam 등, IEEE Electron Device Letters, vol. 24, 제 3, 페이지 138-140, 2003
- ^ "출력 전력 60mW의 175GHz HBV 주파수 5중주", 브릴러트 외, IEEE 마이크로파 및 무선 컴포넌트 레터, 제22호, 제2, 페이지 76-78, 2012년
