Акустоэлектронные полупроводниковые усилители СВЧ на ПАВ
В акустоэлектронных усилителях (АЭУ) используется явление электро-стрикции в пьезополупроводниках (ПП), когда распространение акустической волны со скоростью υак в теле ПП сопровождается распространением волны зарядовой плотности с той же скоростью. Существует и обратный эффект – передача энергии от «зарядовой» волны к акустической с нарастанием её ампли-туды. Если скорость зарядов (электронов) υе>υак, то происходит смещение их в тормозящую фазу волны. Указанные эффекты для построения данных усилителей были предложены в 1964 году академиком Ю.В. Гуляевым и членом-коррес-пондентом В.Н. Пустовойтом. Наиболее удобны для реализации усилители на поверхностно-акустических волнах (ПАВ). Для возбуждения и восприятия ПАВ на поверхность пьезодиэлектрика (обычно ниобата лития LiNbO3) наносятся металлические пленочные электроды в виде встречно-штыревых преобразова-телей (ВШП), (рис. 6.12).
Рис. 6.12. Устройство полупроводникового АЭУ
Если обеспечить оптимизацию условия υе>υак (как в ЛБВ-О и ЛБВ-Е), групп-пировка электронных сгустков будет происходить в тормозящей фазе электри-ческой составляющей волны, и её амплитуда будет нарастать. Скорость акусти-ческой волны составляет единицы км/с.
Обычно шаг между парой штырей одного из электродов ВШП выбирается равным длине волны λак ультразвука в пьезодиэлектрике, ширина полосок – 
. Ширина ВШП берется порядка нескольких десятков λак или больше. Для поглощения волн на торцах подложки из пьезоэлектрика туда наносят поглощаю-щее покрытие. В качестве пьезоэлектрической подложки могут быть использова-ны и высокоомные полупроводники с пьезоэффектом (ZnO, CdS). Для проводя-щей пленки пьезополупроводника кроме сурьмянистого индия (InSb) могут быть использованы GaAs, CdSe, CdS и др.
Коэффициент усиления АЭУ достигает значений нескольких десятков дБ на частотах до 1 ГГц и более при коэффициенте шума до 10 дБ в полосе ВШП, зависящей от количества штырей. Обычно это единицы процентов. Такие АЭУ могут исполняться в виде усилительных микросхем СВЧ.
Квантовые приборы
Дата добавления: 2016-04-06; просмотров: 1436;