在这样的器件中,当施加的电压超过某个阈值时,其电流随着电压的增加而减小,并且发生负电阻效应,并且由负电阻效应产生放大和振荡。
由于这种器件的负电阻效应发生在一些n型半导体的整个晶片体中,因此它被称为“体效应管”。
它是一种重要的固体微波器件。
用于制造体效应晶体管的半导体材料主要是砷化镓。
典型的体效应晶体管是单结晶体管,通常使用BT33型。
当在n型GaAs外延材料上施加电压时,当施加的电压使有源区中的电场达到3kV / cm时,低能量谷中的电子可以从电场获得足够的能量来转变进入高能量谷。
随着高能量谷中电子的有效质量增加,迁移率降低,平均漂移速度减小,电导减小,并产生负电阻效应,引起微波振荡,振荡频率的反频率和厚度活动层。
体效应管的阴极结构直接影响有源区内的电场分布,因此对器件的直流参数,微波参数和转换效率有很大影响。
更常见的GaAs体效晶体管使用欧姆阴极结构。
欧姆阴极结构的效应二极管,即重掺杂层在有源区外生长,以降低接触电阻并改善欧姆接触性能。
阴极结构在阴极附近的阴极附近具有正电阻能量耗散区域,其被称为阴极无源区域。
电场分布朝向阳极单调增加。
阴极无源区中的电子尚未开始转变,需要在相当长的距离后加速电场以获得足够的能量来完成谷之间的电子转移,并且不可能参与提供该地区的输出功率。
由于阴极无源区的存在,器件的转换效率降低。
由于存在阴极的无源区域而导致的转换效率降低的这种现象在具有相对短的有源区域的器件中尤其突出,例如在毫米波段中工作的那些。
1.控制外延层生长,背景杂质浓度低; 2.从杂志效应和n +缓冲层控制基板生长; 3.控制不同外延层的连续生长,载流子浓度差达5个数量级;源层电流浓度梯度控制;