【摘 要】
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为研究碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管的温度特性,采用Sentaurus软件设计了晶格匹配的In0.17Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管二维结构,利用漂移-扩散模型研究了温度对二
【机 构】
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潍坊学院物理与光电工程学院,山东潍坊 261061
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为研究碰撞电离雪崩渡越时间(IMPATT)二极管的温度特性,采用Sentaurus软件设计了晶格匹配的In0.17Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管二维结构,利用漂移-扩散模型研究了温度对二极管直流及高频特性的影响,并与GaN同质结IMPATT二极管的温度特性进行了比较.结果 表明,温度升高时IMPATT二极管的击穿电压增大,使异质结和同质结IMPATT二极管的射频输出功率密度分别由300 K时的1.62 MW/cm2和1.24 MW/cm2增大至500 K时的1.79 MW/cm2和1.42 MW/cm2.温度升高时二极管雪崩区宽度增大,导致异质结和同质结IMPATT二极管的直流-射频转换效率分别由300 K时的15.4％和12.1％降低至500 K时的14.2％和10.7％.相比之下,In0.17 Al0.83N/GaN异质结IMPATT二极管更适合高温工作,取得的研究数据可用于指导毫米波大功率InAlN/GaN异质结IMPATT二极管的设计.
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