кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой радиотехнической электроники Института нанотехнологий, электроники и приборостроения, Южный федеральный университет (Россия, 347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44)
В настоящее время разрабатываются приборы в области СВЧ- и КВЧ-диапазонов с использованием нелинейных свойств объема полупроводников типа АB, которые проявляются при больших напряженностях электрических полей. Процессы образования солитонов и доменов при разных уровнях напряженности изучены достаточно подробно. При этом малоисследованным остается вопрос о создании удобных для практического применения моделей, описывающих поведение носителей в указанных условиях, и определении выходных параметров структуры чипа для использования в эквивалентных схемах устройств. В работе рассмотрен феноменологический подход к разогревным процессам в объеме структур полупроводников типа AB и др. Предложен способ расчета СВЧ- и КВЧ-проводимости, основанный на решении уравнений разогрева и дрейфа носителей в сильных электрических полях и моделировании процессов, происходящих при воздействии на объем исследуемых полупроводниковых структур слабоинтенсивного переменного поля. Получены аналитические частотные зависимости амплитуды и фазы проводимости, иллюстрирующие возможность реализации режима генерации. Проанализирована квазистационарная ВАХ для основной гармоники выходного сигнала. Рассчитанные АЧХ- и ФЧХ-проводимости позволяют подобрать необходимое значение напряженности постоянного поля, обеспечивающее требуемый режим работы устройства на объемных полупроводниковых структурах в заданном частотном диапазоне. Уравнение для плотности тока горячих носителей позволяет аналитически определить диапазоны амплитуд первой (основной) гармоники выходного тока на конкретной частоте в зависимости от амплитуды напряжения.