文档介绍：东南大学
博士学位论文
渡越时间二极管太赫兹辐射源机理与设计技术研究
姓名:吴涛
申请学位级别:博士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:徐金平
20080901
.柳二极管的潜力,独立自主研制太赫兹低端的固态辐射源打下了基础。对于频率在渡越时间二极管太赫兹辐射源机理与设计技术研究摘要雪崩渡越时间二极管振荡器在各种毫米波段固态半导体器件中具有最大的输出功率。为了将渡越时间二极管的工作频率向ǘ瓮卣梗疚拇悠涔ぷ骰砗透鹤枵竦雌骰驹沓龇ⅲ芯刻影响进行了分析。⒌;夭牧弦丫怀晒Φ挠τ糜诎氲继骞獾缙骷难兄疲疚闹氐阊芯康;夭牧显谔ê┍溃淼蓝稍绞奔涠ü艿牧ㄊ涑龉β士纱锏二极管的振荡频率将达到以上,在这种二极管的连续波输出功率可达到太赫兹ㄔ谔煳难А⒌乩硌А⑽锢硌А⒒А⑸镅А⒁揭┛蒲А⒉牧峡蒲А⒒肪晨学、工业控制、信息通信、国家安全和军事等诸多领域具有广泛的应用前景,而太赫兹信号源是各种应用系统的基础,也是太赫兹波相关技术研究的核心。研究低成本、高可靠性、体积小和输出功率高的太赫兹信号源具有重要的科学意义和工程应用价值。升渡越时间二极管工作频率和提高渡越时间二极管输出功率的理论与技术,取得了以下研究进展:⒄攵蕴ê兆炔ǘ味ü芄ぷ髌德矢摺⑵骷问迪焯匦悦飨缘奶氐悖疚脑诖车腒阻器件等效电路模型中引入了频率参量。根据包含频率和电流参数的器件等效电路模型,分析了太赫兹波段负阻振荡器电路的平衡条件和稳定条件,并对太赫兹振荡器外电路电阻对输出功率的型,,为充分挖掘国产毫米波高端的附近、芯片直接馈电的二极管振荡器也进行了仿真分析,其结果对以后附近频段的二极管及振荡器外电路的研究具有参考价值。时间二极管研究中的应用潜力。针对太赫兹波段欧姆接触渡越时间二极管串联电阻大的缺点,本文提出了一种氮化镓肖特基接触的渡越时间二极管。为了能够有效地分析这种渡越时间二极管,,,并编制了相应的仿真分析软件。,其仿真结果与文献吻合很好,证明本文所给出的计算方法具有很高的计算精度。利用自行编制的仿真分析软件对纤芯矿结构的氮化镓渡越时间二极管进行了分析,理论分析表明,在⑽A私徊椒治隹泶栋氲继宀牧隙稍绞奔涠ü茉谔ê兆炔ǘ蔚男阅埽疚南低车匮芯苛丝泶隙的半导体材料的物理特性,定性地给出了相关物理特性参数对于太赫兹波段渡越时间二极管谐振频率和输出功率的影响。,。
的分析,发现在较高的偏置电流情况下,在国产硅雪崩渡越时间二极管振荡器存在隧道波越模式,比,。利用自行编制的分析设计程序,设计了用于太赫兹低端准关键词:毫米波;太赫兹;渡越时间二极管:负阻振荡器;;低温;宽带隙半导体材⒗霉鶺波段硅雪崩渡越时间二极管自行研制了倪盘竦雌鳎ü源罅渴笛槭这种模式的工作频率约为常规的雪崩渡越模式的倍,且具有优良的频谱特性。利用这种隧道渡越髂J剑梢杂行У靥岣呦钟泄鶺波段雪崩渡越时间二极管的工作频率,改善输出信号的频谱特性。⒗米灾骺7⒌难┍溃淼蓝稍绞奔涠ü芴匦苑抡嫒砑治隽斯柩┍蓝稍绞奔涠ü艿牡臀特性。仿真结果表明,随着温度的降低,二极管的输出功率逐渐上升,而且其振荡频率也向高端偏移。在这样的理论分析结果的指导下,构建了液氮制冷的低温环境测试系统,对国产频段硅雪崩渡越时间二极管振荡器进行了低温实验研究。与常温环境下工作的二极管振荡器相⑽A寺闾ê兆茸脊庥τ孟低准光功率合成器、准光功率分配器、准光倍频器等愿咝阅艿成本准光辐射器的设计的需求,本文研究了一种准光辐射器的有效的分析方法,将波导模式与高斯波束模式在二者的界面上进行匹配,实现了波导模式与高斯模式的模式匹配法分析程序,,证明这种方法不仅计算速度快而且具有很高的计算精度,可为准光系统的对角角锥喇叭辐射器。料;准光辐射器。东南大学博十学位论文Ⅱ
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研究生签名:瞳日茹:型河跞掌闳丝叟星辱翌身如东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成