ESCUELA
DE
INGENIERIA
ELECTRONICA
EN
TELECOMUNICACIONES TELECOMUNICACIONE S Y REDES
DIODO GUNN
TEORIA ELECTROMAGNETICA II
DIODO GUNN HIST HISTORIA ORIA
1954, Shockley plantea la idea de dispositivos de resistencia negativa de dos puertas.
1961, Ridley y Watkins describen un nuevo método de obtener una movilidad diferencial negativa en semiconductores.
1962, Hilsum desarrolla un poco mas esta teoria
1963,Gunn Descubre el efecto que lleva su nombre.
Utilizando discos muy finos de GaAs(Arseniuro de Galio) tipo n.
Sin embrago Gunn no relaciono sus descubrimientos con las teorías de Ridley y Watkins.
Finalmente, Kroemer establece que el origen de la movildad diferencial negativa se debe al mecanismo de Ridley-Watkins e Hilsum.
De esta forma se completa la teoria de los dispositivos de transferencia de electrones (TED).
DIODO GUNN
La generación de frecuencias para el rango de microondas se puede realizar de varias maneras, siendo las mas comunes el uso del Klystron, Magnetrón, sobre todo en aplicaciones de grandes potencias, para otros fines lo mas común es el uso de dispositivos de estado sólido como los transistores de efecto de campo de GaAs y diodos Gunn, sobretodo por su tamaño pequeño y bajo consumo.
DIODO GUNN
También conocido como un dispositivo de transferencia de electrones (TED) Su construcción interna es a diferencia de otros diodos en que consta sólo de material semiconductor dopado N Existen tres regiones: dos de ellos están fuertemente dopada n en cada terminal, con una capa delgada de material ligeramente dopado en el medio. Cuando se aplica un voltaje al dispositivo, el gradiente eléctrico será más grande a través de la capa intermedia delgada Está basado en el descubrimiento de que materiales semiconductores como el Arseniuro de Galio al ser excitados con una tensión continua, genera frecuencias en el espectro de las microondas, todo esto con la particularidad de no usar contacto óhmicos
EFECTO GUNN
Este efecto es un instrumento eficaz para la generación de oscilaciones en el rango de las microondas en los materiales semiconductores Cuando se aplica un pequeño voltaje continuo a través de una placa delgada de (GaAs) o (GaN), ésta presenta características de resistencia negativa. Si esta placa es conectada a un circuito sintonizado (generalmente una cavidad resonante), se producirán oscilaciones y todo el conjunto se puede utilizar como oscilador oscilador.. Estas oscilaciones corresponden aproximadamente al tiempo que los electrones necesitan para atravesar una placa de material tipo N cuando se aplica tensión
EFECTO GUNN
Por esta razón es importante que el voltaje aplicado debe ser el apropiado para permanecer en la región NDR (Resistencia Diferencial Negativa)
La frecuencia frecuencia de operación operación dependerá dependerá de la distancia distancia que los dominios tienen que recorrer antes que el ánodo los los absorba
Y en segunda instancia dependerá de la cantidad de voltaje aplicado, que será la que afecte la velocidad del dominio.
La aplicación más común es la del oscilador Gunn
Esto se logra a través del uso de líneas coaxiales, guía de ondas u otro tipo de dispositivos.
OSCILADOR GUNN EN LINEA COAXIAL Oscilación
OSCILADOR GUNN EN GUIA DE ONDAS
DIODO GUNN
Por lo general existen 3 diseños diferentes de osciladores:
Coaxial. Funcionan a 15 GHz y ofrecen un desvió de 1MHz/ºC aunque aunque tienen variantes funcionando a 35 GHz puede ser de 1.8MHz/ºC
Guía de Onda: Operan en 35 GHz y poseen una estabilidad de 1 MHz/ºC Planares Constituyen una nueva generación de osciladores debido a que ya no se utilizan cavidades, en lugar de ello utilizan un DRO(oscilador resonador dieléctrico)
DIODO GUNN CONCLUSIONES
El descubrimiento del efecto Gunn, en materiales como el GaAs, permite la generación de microondas, mediante el concepto de resistencia diferencial negativa para un rango de frecuencias comprendidos entre 5 y 140GHz. Le energía energía que los electrones deben ganar para pasar de un valle a otro es aproximadamente de 0.36eV, esto les permite moverse de un valle a otro y generar así dominios Gunn, y por tanto corrientes de oscilación de las microondas. La corriente de oscilación generada por los electrones es amplificada, hasta llegar a un estado y la energía dentro de la NDR sea igual a la disipada por la resistencia, esto se puede entender mediante el concepto de resistencia negativa.
