[go: up one dir, main page]

DE1591725B2 - MICROWAVE OSCILLATOR - Google Patents

MICROWAVE OSCILLATOR

Info

Publication number
DE1591725B2
DE1591725B2 DE19671591725 DE1591725A DE1591725B2 DE 1591725 B2 DE1591725 B2 DE 1591725B2 DE 19671591725 DE19671591725 DE 19671591725 DE 1591725 A DE1591725 A DE 1591725A DE 1591725 B2 DE1591725 B2 DE 1591725B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor body
arrangement
arrangement according
called
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19671591725
Other languages
German (de)
Other versions
DE1591725A1 (en
DE1591725C (en
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. 715OBacknang Schickle
Original Assignee
Telefunken Patentverwertungsgesellschaft mbH, 7900 UIm;-
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefunken Patentverwertungsgesellschaft mbH, 7900 UIm;- filed Critical Telefunken Patentverwertungsgesellschaft mbH, 7900 UIm;-
Priority claimed from DE19671591725 external-priority patent/DE1591725C/en
Priority to DE19671591725 priority Critical patent/DE1591725C/en
Priority to GB36375/68A priority patent/GB1172337A/en
Priority to US761684A priority patent/US3621306A/en
Priority to FR1588953D priority patent/FR1588953A/fr
Priority to SE12996/68A priority patent/SE330456B/xx
Priority to CH1448068A priority patent/CH506917A/en
Priority to US189596A priority patent/US3689779A/en
Publication of DE1591725A1 publication Critical patent/DE1591725A1/en
Publication of DE1591725B2 publication Critical patent/DE1591725B2/en
Priority to JP48038184A priority patent/JPS507428B1/ja
Publication of DE1591725C publication Critical patent/DE1591725C/en
Application granted granted Critical
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B19/00Generation of oscillations by non-regenerative frequency multiplication or division of a signal from a separate source
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B9/00Generation of oscillations using transit-time effects
    • H03B9/12Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N80/00Bulk negative-resistance effect devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

3 43 4

spricht, mit der die Hochfeldzone den Halbleiterkör- dargestellt. Die Metallschicht 11 ist mit einem exter-speaks with which the high field zone represents the semiconductor body. The metal layer 11 is provided with an external

perl durchwandert. Der Halbleiterkörper ist mit nen Element 12 verbunden. Im Abstand hiervon istperl wanders through. The semiconductor body is connected to an element 12. At a distance from this is

einer Aussparung 4 versehen, welche die entspre- ebenfalls senkrecht zur durch den Pfeil angedeutetena recess 4 is provided, which corresponds to the corresponding also perpendicular to the indicated by the arrow

chende Schwingung beeinflußt. Dies äußert sich Driftrichtung die Aussparung 13 mit einem Metall-affected oscillation. This is expressed in the drift direction the recess 13 with a metal

durch die Verformung des Stromes /, wie dies in der 5 stempel 14 voll ausgefüllt. Der Metallstempel selbstby the deformation of the current /, as shown in FIG. 5, stamp 14 is fully filled. The metal stamp itself

F i g. 1 b bei 7 angedeutet ist. Beim dargestellten ist mit dem externen Element 15 verbunden. KurzF i g. 1 b is indicated at 7. The one shown is connected to the external element 15. Short

Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 4 senkrecht vor der als Anode wirkenden Metallisierung derThe embodiment is the recess 4 perpendicularly in front of the metallization acting as an anode

zur Driftrichtung und parallel zu den beiden Elektro- Endfläche des Halbleiterkörpers ist eine weitere Aus-to the drift direction and parallel to the two electrical end faces of the semiconductor body is a further

den 2 und 3 angebracht. sparung 16 angebracht, die senkrecht zur Driftbewe-the 2 and 3 attached. recess 16 attached, which is perpendicular to the drift movement

Bei dieser Lage der Aussparung kann man somit i° gung und parallel zur Anode verläuft. Die Ausspa-With this position of the recess, one can thus run parallel to the anode. The Ausspa-

durch Wahl des Aussparungsquerschnittes und durch rung ist dabei so ausgebildet, daß man an ihr eineby choosing the recess cross-section and by tion is designed so that you can at her one

die Lage der Aussparung im Ausgangsstrom i bei- prc-Schicht erhält, an der man die an ihr gleichgerich-the position of the recess in the output current i at the prc layer, at which the rectified

spielsweise Impulse oder bestimmte Stromverläufe tete Spannung abgreifen kann.for example, pulses or certain current curves can pick up voltage.

erzeugen. Ein Anwendungsgebiet derartiger Oszilla- Werden die externen Elemente 12 und 15 geeignet toren ist die Verwendung bei schnellfliegenden Ob- 15 gewählt — anschaltbare zusätzliche Spannungsqueljekten, da die Vielzahl der möglichen Impulsformen len, Widerstände oder Kurzschlüsse, die parallel bzw. eine leichte Unterscheidung verschiedener Objekte in Serie zu einem Teil des Halbleiterkörpers 9 liegen ermöglicht. — so kann man die im Außenkreis entstehende Kur-Abweichend von der in der Fig. 1 angedeuteten venform des Stromes in vielfältiger Weise beeinflus-Ausführungsform mit konstantem Querschnitt des 2° sen.produce. One area of application for such oscillators is the use of fast-flying objects if the external elements 12 and 15 are suitable - additional voltage sources that can be connected, as the multitude of possible pulse shapes len, resistances or short circuits that run parallel or a slight distinction between different objects in Series to be part of the semiconductor body 9 allows. - in this way, the course that occurs in the outer circle can be influenced in a variety of ways, deviating from the shape of the current indicated in FIG. 1, with a constant cross section of the 2 ° sen.

Halbleiterkörpers kann sich bei allen Anwendungs- Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichgebieten der Erfindung der Querschnitt des Halb- keit, bei welcher der Halbleiterkörper 17 Scheibenleiterkörpers, vorzugsweise zwischen Kathode und form aufweist mit einer zentralen Bohrung 18. Die Anode, in stetiger oder stufenweiser Form ändern. Wand der Bohrung ist mit zwei aufeinander isolier-Insbesondere läßt man den wirksamen Querschnitt 25 ten Metallbelägen 19 und 21 versehen. Der äußere (unter Berücksichtigung der Aussparung) in Drift- Rand der Scheibe enthält ebenfalls zwei Metallbeläge richtung der Ladungsträger zunehmen. 20 und 22. Je ein innerer Belag und ein korrespondie-Während bei den bisher angedeuteten Ausfüh- render Außenbelag kann durch geeignete Verbinrungsformen Lage und Größe der Aussparung die dung mit Spannungsquellen als Kathode bzw. Anode gewünschte Beeinflussung direkt ergaben, kann in 3° wirken. Vorzugsweise wird man die Beläge 19 und Weiterführung des Erfindungsgedankens die Ausspa- 21 als Kathode verwenden. Die in der Fig.3 dargerung auch mittelbar zur Beeinflussung herangezogen stellte Form ermöglicht bei geeigneter Dimensioniewerden. So kann die Aussparung ungefähr in Drift- rung z. B. daß zwei Schwingungen oder eine Schwinrichtung der Ladungsträger verlaufen, und in die gung und eine Verstärkung gleichzeitig entstehen. Aussparung wird dann zusätzlich etwas angekoppelt, 35 Durch verschiedene Dotierung zwischen den Elektrowomit die sich bildende Hochfeldzone beeinflußt den und/oder durch eine unrunde Ausbildung der wird. Dies können passive und/oder aktive Elemente Scheibe 17 hat man die Möglichkeit, verschiedene sein. Ferner ist es möglich, mit Hilfe eines in der Schwingfrequenzen zu erhalten, deren gegenseitige Aussparung wirkenden Wärme- oder HF-Feldes die Beeinflussung (im Halbleiterkörper selbst oder an gewünschte Steuerung des Effektes vorzunehmen. 40 einem extern angeschalteten Bauelement mit nichtli-Man kann außerdem einen durch die Öffnung hin- nearer Kennlinie) ein großes Spektrum entstehender durchtretenden Elektronen- oder Photonenstrahl zur Frequenzen ergibt.Semiconductor body can be used in all applications Change shape. Wall of the bore is successively with two insulating particular allowed to the effective cross section 2 5 th metal pads 19 and 21 are provided. The outer (taking into account the recess) in the drift edge of the disc also contains two metal coatings increasing in the direction of the charge carriers. 20 and 22. An inner covering and a corresponding outer covering with the previously indicated external covering can directly result in the desired influence with voltage sources as cathode or anode by means of suitable connection shapes, position and size of the recess, can act in 3 °. Preferably, the coverings 19 and, as a continuation of the inventive concept, the recess 21 will be used as the cathode. The shape, which is also indirectly used for influencing in FIG. 3, is made possible with suitable dimensions. So the recess can be drifted, for example. B. that two oscillations or one oscillation of the charge carriers run, and arise in the supply and a gain at the same time. The recess is then additionally coupled somewhat, 35 by means of various doping between the electrons, with which the high-field zone that is formed is influenced and / or by a non-circular design. These can be passive and / or active elements. Disc 17, one has the option of different ones. It is also possible, with the help of an oscillating frequency, whose mutual recess-acting heat or RF field can be used to influence the effect (in the semiconductor body itself or on the desired control of the effect by opening towards the characteristic curve) a large spectrum of emerging electron or photon beam at frequencies results.

Steuerung benutzen. Ein großes Anwendungsgebiet In der Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch, daß man die Aussparung oder gezeigt. Die aktive Schicht des Halbleiterkörpers 23 lediglich deren Wände mindestens zum Teil kontak- 45 ist dabei in epitaxialer Planartechnik in an sich betiert. Dieses Kontaktieren im Sinne der Erfindung ist kannter Weise auf einer Wärmesenke 24 aufgebracht, hierbei sehr weit zu verstehen. Man kann einen ohm- Die mit minus und plus bezeichneten Anschlußleischen Kontakt herstellen. Ferner kann der Kontakt tungen symbolisieren Kathode und Anode der Anisoliert sein. Es ist auch möglich, diese Kontaktflä- Ordnung. Nahe der Kathode sind zwei Aussparungen chen als pn-übergang auszubilden. In jedem Fall 50 25 und 26 angebracht. Wird der Halbleiterkörper 23 wird man eine derartige kontaktierte Aussparung unterhalb der kritischen Feldstärke betrieben und der dazu benutzen können, um den im Halbleiterkörper kritische Wert wird erst überschritten, wenn über die entstehenden Vorgang zu beeinflussen, d. h. auszulö- erwähnten Aussparungen 25 und 26 gleichzeitig gesen oder im gewünschten Sinne zu steuern. Dies ist eignete Signale angelegt werden, so erhält man eine nicht prinzipiell von der Lage der Aussparung ab- 55 logische Schaltung, die als UND-Schaltung wirkt, hängig. Sofern es zweckmäßig ist, können auch Ka- Mit Hilfe der in der Figur ferner dargestellten Austhode und Anode der Anordnung durch eine kontak- sparungen 28 und 29 kann bei geeigneter Ausgestaltierte Aussparung gebildet werden, die mit einer ge- tung (Größe und/oder Kontaktierung) eine Teilung eigneten Gleichspannungsquelle in Verbindung ste- des Ausgangssignals vorgenommen werden. Die mit hen. 60 27 bezeichnete Aussparung zwischen Kathode und In der Fig.2 ist eine Ausführungsform schema- Anode ergibt die Möglichkeit, daß an dieser Stelle tisch dargestellt, bei welcher der Halbleiterkörper 9 ein Teil der durchwandernden oder sich aufbauenzwischen der Kathode und der Anode in der Schnitt- den Hochfeldzone ausgekoppelt wird. So kann man ebene gleiche äußere Abmessungen hat. Die Beein- logische Schaltungen mit sehr kurzer Ansprechzeit flussung wird hier mittelbar durch die Aussparungen 65 aufbauen, die kürzer ist, als die Laufzeit der Hoch-10,13 und 16 bewirkt. Um die zahlreichen Möglich- feldzone durch den ganzen Halbleiterkörper hinkeiten anzudeuten, wie die Erfindung variiert werden durch bis zur Anode. Beim sogenannten LSA-mode, kann, ist in der Fig.2 die Bohrung 10 metallisiert in dem ein derartiger Halbleiterkörper betriebenUse controls. A large area of application In FIG. 4, a further exemplary embodiment results from the fact that the recess or is shown. The active layer of the semiconductor body 23, only the walls of which are at least partially in contact, is thereby actuated in itself using epitaxial planar technology. This contact in the sense of the invention is applied in a known manner to a heat sink 24, to be understood here very broadly. You can establish an ohmic connection that is marked with minus and plus. Furthermore, the contact lines symbolize the cathode and the anode can be insulated. It is also possible to order this contact area. Two recesses are to be formed as a pn junction near the cathode. In any case 50 25 and 26 attached. If the semiconductor body 23, such a contacted recess is operated below the critical field strength and this can be used to influence the critical value in the semiconductor body only when the process that occurs, ie cutouts 25 and 26 to be triggered, are simultaneously cut or to steer in the desired sense. If suitable signals are applied, a logic circuit that does not depend on the position of the recess and acts as an AND circuit is obtained. If it is expedient, with the aid of the electrode and anode of the arrangement also shown in the figure through a contact recesses 28 and 29, with a suitably designed recess can be formed with a direction (size and / or contact ) a suitable DC voltage source can be divided in connection with the output signal. The one with hen. 60 27 designated recess between the cathode and In the Fig. 2 an embodiment is schematic anode gives the possibility that at this point table is shown in which the semiconductor body 9 is a part of the wandering through or build up between the cathode and the anode in the sectional the high field zone is decoupled. So you can have the same external dimensions. The influencing logic circuits with a very short response time flow will build up here indirectly through the recesses 65, which is shorter than the running time of the high-10, 13 and 16 effects. In order to indicate the numerous possible field zones through the entire semiconductor body, how the invention can be varied through to the anode. In the so-called LSA mode, the bore 10 is metallized in FIG. 2 in which such a semiconductor body is operated

5 65 6

wird, erhöht sich bei der oben angedeuteten Ausfüh- rung der Schwingfrequenzen durch geeignete Wahlis increased, in the design indicated above, the oscillation frequencies through a suitable choice

rungsform die Zahl der Beeinflußungsmöglichkeiten der kritischen Länge des Materials oder durch ver-the number of ways in which the critical length of the material can be influenced or by

und damit die Zahl der Anwendungsfälle. schiedene Dotierung erhält man eine Frequenzumset-and thus the number of use cases. different doping results in a frequency conversion

In der Fig.5 ist eine weitere Anordnung darge- zung. Außerdem kann man die Anordnung als Laufstellt, bei welcher der Halbleiterkörper hosenförmig 5 zeitkette verwenden. Werden sämtliche Schwingunausgebildet ist und aus den Teilstücken 30 und 33 gen, die entstehen, abgegriffen, so vervielfacht sich das mit den zugehörigen Kathoden 31 und 34 besteht. in den eingangsseitigen Halbleiterkörper 40 eingege-Die erwähnten Teilstücke vereinigen sich am anderen bene, vorzugsweise impulsförmige Signal entspre-Ende zu einem gemeinsamen Halbleiterkörper, des- chend der Zahl, Schaltung und Aussparungen der sen Endflächen mit voneinander isolierten Anoden io nachfolgenden Halbleiterkörper 37 und 38. In der 32 und 35 versehen ist. Der Einfachheit halber ist Fig.6 wurde ferner unter Weglassung aller unwichder ganze Halbleiterkörper mit gleicher Dicke darge- ■ tigen Details noch ein weiterer Halbleiterkörper 39 stellt, obwohl er im allgemeinen auch mindestens eingezeichnet, der mit mindestens einem, die übrigen teilweise gekrümmt sein kann. Ist die Anordnung so Halbleiterkörper durch eine geeignet ausgeführte dimensioniert, daß beide Teile gleichzeitig als Oszil- 15 Aussparung (einfaches Loch oder »kontaktierte« lator wirken, so können durch die Aussparung 36 die Öffnung) gekoppelt ist. Dieser Halbleiterkörper 39 Mischprodukte entnommen werden. Wenn ein Teil kann beispielsweise so dimensioniert sein, daß er als als Verstärker wirkt, so kann durch die erwähnte Verstärkerwirkt.Another arrangement is shown in FIG. In addition, the arrangement can be used as a run, in which the semiconductor body use pants-shaped 5 time chain. All vibrations are not trained and is tapped from the sections 30 and 33 that arise, this is multiplied with the associated cathodes 31 and 34. inserted into the input-side semiconductor body 40 The sections mentioned come together at the other level, preferably a pulse-shaped signal corresponding to the end to a common semiconductor body, corresponding to the number, circuit and recesses of the sen end faces with anodes isolated from one another io subsequent semiconductor bodies 37 and 38. In the 32 and 35 is provided. For the sake of simplicity, Fig.6 has also been omitted from all unwichder entire semiconductor body with the same thickness, details shown, yet another semiconductor body 39 represents, although he generally also draws at least one, the one with at least one, the rest can be partially curved. If the arrangement is so implemented by a suitably designed semiconductor body dimensioned so that both parts at the same time as an oscilloscope recess (simple hole or "contacted" act lator, so the opening) can be coupled through the recess 36. This semiconductor body 39 Mixed products are removed. For example, if a part can be dimensioned to be acts as an amplifier, then the mentioned amplifier can act.

Aussparung 36 bei geeigneter Ausbildung ein ver- In einer Weitergestaltung der Erfindung kann derIn a further embodiment of the invention, the

stärktes Signal abgegriffen werden, das wie bereits 20 Halbleiterkörper auch so ausgebildet sein, daß ein alsstronger signal are tapped, which as already 20 semiconductor bodies are also designed so that a as

erwähnt durch Verwendung einer pn-Schicht in ein Elektrode ausgebildeter ohmscher Belag mindestensmentioned at least ohmic coating formed by using a pn layer in an electrode

Gleichspannungssignal umgewandelt werden kann. teilweise die Wand eines Hohlleiters, eines Topfkrei- Λ DC voltage signal can be converted. partially the wall of a waveguide, a pot circle Λ

Für eine Vervielfachung, frequenzmäßige Umset- ses oder vorzugsweise einer Antenne bildet, wobei im V |For a multiplication, frequency conversion or preferably an antenna, where in V |

zung oder Verzögerung des Eingangssignales eignet letzten Fall die zweite erforderliche Elektrode gleich-If the input signal is activated or delayed, the second required electrode is also suitable.

sich insbesondere eine Ausführungsform, wie sie in 25 zeitig als Strahler dienen kann und die EinkopplungIn particular, an embodiment as it can serve as a radiator in FIG. 25 and the coupling

der Fig. 6 angedeutet ist. Hierbei sind mehrere bzw. Auskopplung der HF-Energie über die Ausspa-6 is indicated. In this case, several or decoupling of the HF energy via the disconnection

Halbleiterkörper 37,38,39 und 40 so zu einer Bau- rung erfolgt.Semiconductor bodies 37, 38, 39 and 40 are thus made into a building.

einheit angeordnet, daß die Gesamtanordnung min- Die Herstellung der Aussparungen kann dadurch destens eine korrespondierende Aussparung 41 auf- erfolgen, daß man beim Aufbau der aktiven Schicht weist Sind die beiden Halbleiterkörper 37 und 38 als 30 bereits geeignete Stellen ausspart. Ferner ist es mög-Oszillator (z. B. gleichzeitig) wirksam, so kann durch lieh, nachträglich die Aussparungen je nach den vorKopplung über die geeignet ausgebildete Aussparung liegenden Erfordernissen anzubringen, was beispiels-41 der unterkritisch betriebene Halbleiterkörper 38 weise durch Verwendung von sogenannten LASER- »getriggert« werden. Bei verschiedener Dimensionie- Strahlen erfolgen kann.unit arranged that the overall arrangement min- The production of the recesses can thereby at least one corresponding recess 41 is made so that one can build up the active layer If the two semiconductor bodies 37 and 38 are already cut out suitable locations as 30. Furthermore it is possible oscillator (e.g. at the same time) effective, so can be borrowed, subsequently the recesses depending on the pre-coupling to attach requirements lying above the suitably designed recess, which is for example 41 the subcritically operated semiconductor body 38, by using so-called LASER Be "triggered". With different dimensions- rays can take place.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (8)

1 2 wurde, benutzte man als Kristall eine aktive Schicht Patentansprüche: aus η-leitendem Gallium-Arsenid, wobei die Schwin gungsfrequenz nur von der Stärke der aktiven1 2, an active layer was used as the crystal. Made of η-conductive gallium arsenide, the oscillation frequency being dependent only on the strength of the active 1. Anordnung mit mindestens einem Halb- Schicht zwischen den das erforderliche elektrische leiterbauelement, bestehend aus einem einkristal- 5 Feld (etwa 3000 V/cm) erzeugenden Elektroden, die linen Halbleiter, vorzugsweise einem III- mit dem Halbleiterkörper in leitender Verbindung V-Verbindungshalbleiter, der bei Überschreiten stehen, abhing.1. Arrangement with at least one half-layer between the required electrical Conductor component, consisting of a single crystal 5 field (about 3000 V / cm) generating electrodes, the linen semiconductor, preferably a III- with the semiconductor body in conductive connection V-compound semiconductor, which stand when exceeded, depended. einer kritischen elektrischen Feldstärke auf Inzwischen ist es möglich geworden den HaIb-a critical electric field strength. In the meantime it has become possible to Grund einer sich innerhalb des Halbleiterkörpers leiterkörper derart zu dotieren und zu betreiben, daß ausbildenden und diesen vorzugsweise durch- io die Frequenz der entstehenden Schwingungen prakwandernden Hochfeldzone einen differentiellen tisch nicht mehr vom Elektrodenabstand abhängt, so negativen Widerstand bildet, dadurch ge- daß man noch höhere Schwingungsfrequenzen erhält kennzeichnet, daß der Halbleiterkörper mit oder durch ·dickere Kristallschichten größere Leieiner vorzugsweise senkrecht zur Driftbewegung stungen erzielt. Man nennt dieses Verhalten in der der Ladungsträger verlaufenden Bohrung verse- 15 angloamerikanischen Fachpresse »LSA-mode«, enthen ist, über welche die Hochfeldzone durch An- standen durch Abkürzung aus den Worten »limited Schluß einer Spannungs-, Licht-, Wärme- oder space-charge accumulation (Bell Syst. techn. Jour-HF-Quelle ausgelöst oder beeinflußt wird. nal, 46 [1967], S. 284).Reason to dop and operate a conductor body within the semiconductor body in such a way that training and preferably wandering through the frequency of the resulting vibrations High field zone a differential table no longer depends on the electrode spacing, so forms negative resistance, thereby obtaining even higher oscillation frequencies indicates that the semiconductor body with or through thicker crystal layers has larger lines preferably achieved perpendicular to the drift movement stungen. This behavior is called in the 15 Anglo-American trade press »LSA-mode« is, over which the high field zone by queuing through the abbreviation from the words »limited Conclusion of a voltage, light, heat or space charge accumulation (Bell Syst. Techn. Jour-HF source is triggered or influenced. nal, 46 [1967], p. 284). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- Um den beim sogenannten »Gunn-Effekt« entstekennzeichnet, daß die Querschnitte der Bohrung 20 henden negativen Widerstand im gewünschten Sinne und damit der verbleibende wirksame Quer- zu beeinflussen ist es ferner bekanntgeworden, minschnitt des Halbleiterkörpers, durch den die destens eine auf der Oberfläche der aktiven Schicht Hochfeldzone wandert, entsprechend der ge- angebrachte Steuerelektrode vorzusehen, die mit wünschten Schwingform gewählt wird. einer geeigneten Steuerspannung beaufschlagt wird.2. Arrangement according to claim 1, characterized in order to the so-called "Gunn effect", that the cross sections of the bore 20 existing negative resistance in the desired sense and thus to influence the remaining effective cross-section, it has also become known, min-section of the semiconductor body through which the at least one on the surface of the active layer High-field zone moves, according to the attached control electrode to be provided with desired shape is selected. a suitable control voltage is applied. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, da- 25 Darüber hinaus hat man erkannt, daß man durch durch gekennzeichnet, daß die Aussparung mit Abschrägen oder Einschlitzen des Randes des HaIbmindestens einem Kontakt versehen ist. leiterkörpers die Kurvenform des im Außenkreis der3. Arrangement according to claim 1 or 2, there- 25 In addition, it has been recognized that one through characterized in that the recess with bevels or slits of the edge of the halve at least is provided with a contact. conductor body the curve shape of the in the outer circle of the 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- Anordnung fließenden Stromes beeinflussen kann ■ kennzeichnet, daß der Kontakt als Anode oder (Transact. IEEE ED-14 [1967], S. 535).4. Arrangement according to claim 3, whereby the arrangement can influence flowing current ■ indicates that the contact is used as an anode or (Transact. IEEE ED-14 [1967], p. 535). Kathode wirkt. 30 Durch die belgische Patentschrift 665 303 ist fer-Cathode works. 30 Belgian patent specification 665 303 makes it 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- ner ein »Gunn-Element« bekannt, bei welchem kennzeichnet, daß der Kontakt mindestens teil- durch Einschnüren des Querschnittes der durch die weise die Wand eines Hohlleiters, eines Topfkrei- angelegte Gleichspannung bewirkte Feldstärkenverses oder einer Antenne bildet. lauf in diesem Bereich geändert wird.5. Arrangement according to claim 3, characterized in that a "Gunn element" is known in which indicates that the contact is at least partially by constricting the cross-section of the wise the wall of a waveguide, a pot circle applied DC voltage caused field strength verse or an antenna. run in this area is changed. 6. Anordnung nach einem der vorhergehenden 35 Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß minde- die Möglichkeiten für die Beeinflussung der entstestens zwei Bohrungen vorhanden sind und die henden äußerst kurzwelligen Mikrowellenschwingung Anordnung als logische Schaltung Verwendung eine neue Möglichkeit zu offenbaren, mit deren Hilfe findet. das Einsatzgebiet derartiger Halbleiteranordnungen6. Arrangement according to one of the preceding 35 The invention has now set itself the task of Claims, characterized in that at least the possibilities for influencing the destesting two holes are available and the existing extremely short-wave microwave oscillation Use arrangement as a logical circuit to reveal a new way of using it finds. the field of application of such semiconductor arrangements 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden 40 wesentlich erweitert wird.7. The arrangement according to one of the preceding 40 is significantly expanded. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß minde- Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, daß stens zwei Halbleiterkörper derart übereinander der Halbleiterkörper mit einer vorzugsweise senkangeordnet sind, daß diese mindestens eine kor- recht zur Driftbewegung der Ladungsträger verlaurespondierende Bohrung gemeinsam haben. fenden Bohrung versehen ist, über welche die Hoch-Claims, characterized in that according to the invention it is proposed for this purpose that At least two semiconductor bodies are arranged one above the other, the semiconductor body, preferably with a sunk are that this leaches at least one corresponding to the drift movement of the charge carriers Bore in common. fenden hole is provided, through which the high- 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden 45 feldzone durch Anschluß einer Spannungs-, Licht-, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärme- oder HF-Quelle ausgelöst oder beeinflußt Halbleiterkörper scheibenförmig ausgebildet ist wird.8. Arrangement according to one of the preceding 45 field zone by connecting a voltage, light, Claims, characterized in that the heat or HF source is triggered or influenced Semiconductor body is formed disc-shaped. und die kontaktierte Bohrung zentral liegt. An Hand der Figuren sollen einige der möglichenand the contacted hole is centrally located. With the help of the figures, some of the possible Ausführungsformen kurz erläutert werden.
50 In der F i g. 1 α ist ein Halbleiterkörper 1 darge-
Embodiments are briefly explained.
50 In FIG. 1 α is a semiconductor body 1 shown
stellt, der quaderförmig aufgebaut ist. Er besitzt zweirepresents, which is constructed in the shape of a cuboid. He owns two Elektroden 2 und 3, die mit dem Halbleiterkörper in flächenhaftem ohmschen Kontakt stehen. Durch An-Electrodes 2 and 3, which are in extensive ohmic contact with the semiconductor body. By arrival Vorliegende Erfindung geht aus von einer Anord- legen eines geeigneten elektrischen Feldes entsteht im nung mit mindestens einem. Halbleiterbauelement, 55 Halbleiterkörper ein differentieller Widerstand durch bestehend aus einem einkristallinen Halbleiter, vor- den Aufbau einer sogenannten Hochfeldzone, welche zugsweise einem ΙΠ-V-Verbindungshalbleiter, der den Halbleiterkörper vorzugsweise ganz durchwanbei Überschreiten einer kritischen elektrischen Feld- dert und beim Ankommen an der Anode 3 im stärke auf Grund einer sich innerhalb des Halbleiter- Strom/ des Außenkreises einen in der Fig. 1 b mit6 körpers ausbildenden und diesen vorzugsweise 60 bezeichneten Impuls abgibt. Ist die angelegte Felddurchwandernden Hochfeldzone einen differentiellen stärke oberhalb der zur Auslösung von Schwingunnegativen Widerstand bildet. gen erforderlichen kritischen Feldstärke, so wieder-The present invention is based on an arrangement of a suitable electric field arises in the tion with at least one. Semiconductor component, 55 semiconductor body through a differential resistance consisting of a monocrystalline semiconductor, in front of the construction of a so-called high field zone, which preferably a ΙΠ-V compound semiconductor, which preferably completely penetrates the semiconductor body Exceeding a critical electric field and when arriving at the anode 3 im strength due to a within the semiconductor current / the outer circuit one in Fig. 1 b with6 body forming and emits this preferably 60 designated pulse. Is the applied field wandering High field zone has a differential strength above that for triggering vibration negatives Resistance forms. the required critical field strength, so again- Dieser Effekt ist vor kurzem als sogenannter holt sich der Vorgang. In der Fig. 1 b wurde unter- »Gunn-Effekt« bekanntgeworden (IBM Journal, stellt, daß die Anordnung nicht im sogenannten LSA-April 1964, S. 141) und wird bereits dazu benutzt, 65 mode betrieben wird, weshalb die Ausgangsimpulse 5 um Oszillatoren und Verstärker zu bauen, die im und 6, welche die Mikrowellenschwingungen schemaoberen GHz-Bereich arbeiten. Bei der zuerst venven- tisch darstellen sollen, in einem Abstand auf der deten Form, mit welcher dieser Effekt angewandt Zeitachse t aufgetragen sind, welcher der Zeit ent-This effect has recently been called what is called the process. In Fig. 1b, the "Gunn effect" has become known (IBM Journal, states that the arrangement is not in the so-called LSA-April 1964, p. 141) and is already used to operate 65 mode, which is why the output pulses 5 to build oscillators and amplifiers that work in and 6 that work with microwave oscillations in the upper GHz range. In the case of the first ventricular representation, at a distance on the dete form with which this effect is applied, the time axis t is plotted, which corresponds to the time.
DE19671591725 1967-09-29 1967-09-29 Microwave oscillator Expired DE1591725C (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19671591725 DE1591725C (en) 1967-09-29 1967-09-29 Microwave oscillator
GB36375/68A GB1172337A (en) 1967-09-29 1968-07-30 Improvements in or relating to Semi-Conductor Devices
US761684A US3621306A (en) 1967-09-29 1968-09-23 Controlled gunn-effect device
SE12996/68A SE330456B (en) 1967-09-29 1968-09-26
FR1588953D FR1588953A (en) 1967-09-29 1968-09-26
CH1448068A CH506917A (en) 1967-09-29 1968-09-27 Arrangement with at least one semiconductor component
US189596A US3689779A (en) 1967-09-29 1971-10-15 Controlled gunn-effect device
JP48038184A JPS507428B1 (en) 1967-09-29 1973-04-03

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19671591725 DE1591725C (en) 1967-09-29 1967-09-29 Microwave oscillator
DET0034907 1967-09-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1591725A1 DE1591725A1 (en) 1972-03-09
DE1591725B2 true DE1591725B2 (en) 1972-12-28
DE1591725C DE1591725C (en) 1973-07-19

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
FR1588953A (en) 1970-03-16
CH506917A (en) 1971-04-30
DE1591725A1 (en) 1972-03-09
GB1172337A (en) 1969-11-26
JPS507428B1 (en) 1975-03-25
SE330456B (en) 1970-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69217413T2 (en) Method and device for sensing the proximity of an object using near field effects
DE2942035C2 (en) Device for receiving microwaves
DE2607940A1 (en) Multiple layer semiconductor element with potential barriers - has trough layer between each two barrier layers with contacts for field application
DE3005179A1 (en) AOFW DELAY LINE WITH VARIABLE DELAY AND A MONOLITHIC, VOLTAGE-CONTROLLED OSCILLATOR PRODUCED WITH IT
DE1514431B2 (en) Semiconductor arrangement with pn junction for use as a voltage-dependent capacitance
DE2362734C2 (en) Magnetron
DE19629277C2 (en) Arrangement for decoupling two orthogonally linearly polarized waves from a waveguide for an antenna for receiving satellite broadcasting signals
DE1950937C3 (en) Semiconductor component for generating microwaves with controllable frequency
EP1584904B1 (en) Photonic mixing device (PMD)
DE69110120T2 (en) Protection system for an electronic device.
DE2008679A1 (en) Solid-state component with electron transfer effect
DE2114918B2 (en) AVALANCHE-RUNNING TYPE MICROWAVE OSCILLATOR
DE2300999C3 (en) Solid-state microwave oscillator
DE1591725C (en) Microwave oscillator
DE2253710A1 (en) SOLID STATE MICROWAVE OSCILLATOR
DE1591725B2 (en) MICROWAVE OSCILLATOR
DE2828874A1 (en) DEVICE FOR COMBINING HIGH FREQUENCY ENERGY
DE2828821A1 (en) HIGH FREQUENCY TRANSMITTER
EP0102977A1 (en) Doppler radar area monitor
DE69132433T2 (en) Injection-synchronized oscillators
DE2063242A1 (en) Microwave component
DE1810097B1 (en) Gunn effect semiconductor device with negative resistance
DE60002407T2 (en) Voltage controlled oscillator that prevents irregular oscillations
DE2533459B2 (en) INTEGRATED MICROWAVE SWITCH
DE1816439C3 (en) Power transistor

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee