共振隧穿二极管的力电耦合特性

报道了微结构中共振隧穿二极管(RTD)的压阻效应.分析并加工了四梁结构,其中RTD置于应力敏感区.沿[110]晶向和[110]晶向的应力导致RTD电流-电压曲线的改变,即介观压阻变化,尤其是在微分负阻(NDR)区.采用不同测试方法,研究了RTD的力电耦合特性,并获得了较相近的压阻系数为10-9Pa-1.     

共振隧穿二极管

设计并研制出室温工作的共振隧穿二极管,室温电流峰谷比达到7.6:1,最高振荡频率为54GHz。本文对RTD的设计、研制过程、参数和特性测试进行了系统的分析和说明。     

GaAs基共振隧穿二极管的研究

对GaAs基共振隧穿二极管(RTD)进行了研究,首先用分子束外延(MBE)方法进行AlAs/GaAs/InGaAs双势垒单势阱材料结构的生长.接着用常温光致荧光(PL)方法对结构材料进行了测试分析,其结果显示,较好的外延结构材料的PL谱线半峰宽达到62.6 nm.最后通过制成RTD器件对材料进行验证,器件测试结果表现出良好的直流特性.     

不对称势垒对共振隧穿二极管I-V特性的影响

利用Airy函数和传输矩阵方法计算了不对称势垒厚度的InP基AlAs/InGaAs/AlAs DBS结构在偏压情况下的共振透射系数,并通过材料生长和器件工艺制作得到了共振隧穿二极管的直流I-V特性。在峰值电流密度为132kA/cm2下,获得了17.84的电流峰谷比。测试结果还表明不对称势垒厚度的RTD在偏压情况下,当电子从较薄势垒向较厚势垒穿透时,更容易获得高的电流峰谷比,反之可获得较大的负微分电阻电压区域。     

量子共振隧穿二极管的频率特性与分析

用HP8510C网络分析仪测量了AlAs/InGaAs/AlAs共振隧穿二极管的S参数,通过实测曲线拟合提取器件等效电路参数,计算出所研制器件的阻性截止频率为54GHz,并分析了影响器件工作频率的因素.     

量子共振隧穿二极管的频率特性与分析

用HP8510C网络分析仪测量了AlAs/InGaAs/AlAs共振隧穿二极管的S参数,通过实测曲线拟合提取器件等效电路参数,计算出所研制器件的阻性截止频率为54GHz,并分析了影响器件工作频率的因素.     

共振隧穿二极管的压阻特性测试与研究

设计并搭建了检测共振隧穿二极管(RTD)压阻特性的实验系统,测试了RTD结构在不同应力状态下I-V特性曲线的漂移.实验结果表明RTD结构压阻特性的灵敏度大于1×10-8Pa-1.为了更精确地定量表达其压阻特性,研究了同一RTD结构I-V特性的一致性,得到相同环境条件下RTD电阻的最大相对漂移量小于3%,其中1%由测试仪器造成.     

基于共振隧穿二极管的应力检测方法

共振隧穿二极管(RTD)具有微分负阻效应,且其共振隧穿的I-V特性随着廊力的变化而变化,这就是RTD的压阻效应.与半导体材料压阻效应的应用类似,RTD也可用于应力检测.文中研究了两种基于RTD的应力检测方法.在讨论频率-应力检测法的基础上提出了一种新颖的应力检测方法--惠斯通RTD电桥检测法.测试结果表明,基于惠斯通RTD电桥检测法得到的压阻灵敏度随偏置电压可调,町调范围达到三个数量级.     

基于共振隧穿二极管的应力检测方法

共振隧穿二极管(RTD)具有微分负阻效应,且其共振隧穿的I-V特性随着廊力的变化而变化,这就是RTD的压阻效应.与半导体材料压阻效应的应用类似,RTD也可用于应力检测.文中研究了两种基于RTD的应力检测方法.在讨论频率-应力检测法的基础上提出了一种新颖的应力检测方法--惠斯通RTD电桥检测法.测试结果表明,基于惠斯通RTD电桥检测法得到的压阻灵敏度随偏置电压可调,町调范围达到三个数量级.     

共振隧穿二极管基础电路的模拟与分析

简单介绍了RTD的器件性和器件模型，用HSPICE模拟出RTD与电阻、MOS晶体管、RTD本身结合的电路特性。通过对不同电路参数I-V特性的模拟和分析，为理解RTD器件机理和构造复杂电路提供了初步的基础。     

InP基RTD特性的数值模拟研究

采用基于非平衡格林函数法(Non-equilibrium Green’s function,NEGF)量子输运模拟器WinGreen对InP基共振隧穿二极管(RTD)的输运特性进行了计算模拟,分析了Ga0.47In0.53As/AlAs以及富In组份势阱双势垒结构几何参数、散射参数、发射区和集电区掺杂浓度以及隔离层厚度对InP基RTD器件I-V特性的影响。模拟结果表明,采用富In组份的势阱有利于降低峰值电压,提高发射区掺杂浓度有利于增大峰值电流密度,而散射则会导致谷值电流增大,影响其负阻特性。     

一种利用共振隧穿二极管简化电路的分频器设计

提出了一种基于共振隧穿二级管的新型边沿触发D触发器并将之用于构成二进制分频器.详细讨论了设计过程,用SPICE验证了电路的功能,并和已有的设计进行了比较.由于利用了共振隧穿二极管高度的非线性,同CMOS分频器相比,电路中元件的数量可以减少一半.     

一种利用共振隧穿二极管简化电路的分频器设计

提出了一种基于共振隧穿二级管的新型边沿触发D触发器并将之用于构成二进制分频器.详细讨论了设计过程,用SPICE验证了电路的功能,并和已有的设计进行了比较.由于利用了共振隧穿二极管高度的非线性,同CMOS分频器相比,电路中元件的数量可以减少一半.     

共振隧穿二极管的直流变温特性

优化设计了GaAs/InGaAs/AlAs双势垒异质结构,采用台面工艺实现了RTD的器件制备,在3³50K温度范围内对器件的直流特性进行了测试分析。实验结果表明,受热电子发射电流的影响,当测试温度T>77K时,GaAs基RTD的直流特性参数随温度变化显著;而当T<77K后,器件直流特性趋于饱和。基于实验数据外推的最高工作温度和极限负阻温度分别为370K和475K。     

谐振隧穿二极管的直流模型及其双稳态特性

研制成的在常温下工作的谐振隧穿二极管 (RTD) ,峰谷比达到了 5∶ 1,最高振荡频率为 2 6 .3GHz.采用基于物理意义的电流 -电压方程 ,利用通用电路模拟软件 PSPICE,建立了其直流电路模型 ,模拟结果和实验数据吻合得很好 ;并以此为基础模拟出了以 RTD为驱动器 ,以电阻或 RTD本身为负载的电路双稳态特性 ,同时分析了 RTD器件双稳态特性 .     

纳电子器件谐振隧道二极管的研制

采用分子束外延方法在砷化镓衬底上生长了双垒单阱结构,然后用常规半导体器件工艺制成了谐振隧穿二极管(RTD),有相当好的I-V特性.对于5μm×5μm的RTD器件,在室温条件下,测得其峰谷比最大可到7.6∶1,最高振荡频率大于26GHz.