Лавинно-пролётный диод

Принцип работы
Принцип действия ЛПД основан на явлении ударной ионизации и влиянии времени пролета носителей в p–n-переходе. В таком переходе за счет разности концентрации электронов (Nn) и дырок ( Np) на границе раздела образуется внутреннее электрическое поле, величина и форма которого зависит от структуры перехода и распределения примесей. Схематически механизм работы ЛПД можно представить следующим образом. Рассмотрим обратно смёщенный p–n-перехода (рисунок 6.1). Напряженность электрического поля E максимальна в плоскости x = 0 (плоскость технологического перехода). По мере увеличения внешнего обратного напряжения p–n-переход расширяется, и напряжённость электрического поля возрастает. Когда поле в плоскости технологического перехода достигает некоторого критического значения E = Eкр, начинается интенсивный процесс ударной ионизации атомов кристалла, приводящий к нарастанию числа носителей, т.е. образованию новых злектронно-дырочных пар. Ток через переход резко возрастает — происходит лавинный пробой. Описанный процесс объясняет поведение обратной ветви вольт-амперной характеристики диода

В пролетных и отражательных клистронах это достигается за счет группировки электронов из первоначально постоянного во времени потока в сгустки и соответствующего выбора момента посылки этих сгустков в область, где действует переменное поле. Это обеспечивается периодическим переходом диода в режим лавинного пробоя. Лавинный пробой возникает в p-n переходе при определенном значении напряжения обратного смещения.

Зависимость основных параметров ЛПД от режима работы
Параметры ГЛПД сильно зависят от тока питания. В связи с этим каждый экземпляр генератора имеет (если нет встроенного источника питания) свой номинальный ток, который указывается в паспорте на прибор. Связано это с тем, что в СВЧ полупроводниковых приборах р–n-переход значительно тоньше, а тепловые нагрузки значительно выше, чем у низкочастотных приборов.