Исследование нелинейных явлений в электродинамических системах, содержащих полупроводниковые структуры

• Автор: Вениг, Сергей Борисович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 250 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ, СОДЕРЖАЩИХ ПОЛУПРОВОДНИК,
ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ВОЛН
ВЫСШИХ ТИПОВ
1.1. Распространение электромагнитной волны в волноводе, содержащем продольно расположенный полупроводниковый стержень
1.1.1. Вывод выражения для затухания СВЧ волны в волноводе, содержащем полупроводниковый
стержень конечной длины
1.1.2. Теоретические и экспериментальные результаты исследований зависимости характеристик распространения волны в волноводе, содержащем продольно расположенный полупроводниковый стержень,
от его размеров
1.1.3. Теоретические и экспериментальные результаты исследований зависимости характеристик распространения волны в волноводе, содержащем продольно расположенный полупроводниковый стержень,
от его положения и уровня падающей СВЧ мощности
1.2. Резонансные особенности в системе диафрагма -короткозамыкающий поршень, обусловленные
возбуждением волн высших типов

1.3. Влияние высших типов волн на СВЧ эффект магнитосопротивления в многослойных эпитаксиальных полупроводниковых
структурах
1.4. Выводы
2. РАСПОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВОЛНОВОДАХ С
РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ
2.1. Полупроводниковые волноводы с изменяемой
под действием оптического излучения проводимостью
2.2. Изменение проводимости полупроводникового
волновода инжекцией через р-п - переход
2.3. Выводы
3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ И УСТРОЙСТВАХ НА ИХ ОСНОВЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕГО СВЧ СИГНАЛА
3.1. Особенности работы СВЧ генераторов на диоде Ганна при воздействии на них внешнего
(синхронизирующего) СВЧ сигнала
3.1.1. Модуляция выходного сигнала СВЧ генератора на диоде Ганна воздействием на него
внешнего СВЧ сигнала
3.1.2. Синхронизация мод в СВЧ генераторах
на диодах Г анна
3.2. Математическое моделирование процессов
в синхронизированном генераторе на диоде Г анна
3.2.1. Выбор эквивалентной схемы
3.2.1. Математическая модель
3.2.3. Результаты численного моделирования
3.3. Изменение вольт-амперных характеристик полупроводниковых приборов при воздействии
на них СВЧ излучения

3.3.1. Механизмы детектирования точечными диодами при воздействии высоких
уровней СВЧ мощности
3.3.2.0трицательное дифференциальное сопротивление туннельного диода, наведенное
внешним СВЧ сигналом
3.3.3.Стимулированная внешним
сверхвысокочастотным излучением работа
туннельного диода в режиме генерации
3.4.Выводы
4. ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СХЕМ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРАХ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НЕЛИНЕЙНЫМИ И ИНЕРЦИОННЫМИ
ПРОЦЕССАМИ
4.1. Изменение нелинейной составляющей реактивности диодов Ганна в зависимости
от режим его работы
4.2. Особенности шумовой генерации в СВЧ генераторе
на диоде Ганна с обратной связью
4.3. Периодические и хаотические колебания в твердотельных автогенераторах,
управляемых магнитным полем
4.4. Влияние инерционности схемы управления на
характеристики СВЧ - модуляторов на p-i-n - диодах
4.5. Выводы
5. УСТРОЙСТВА СВЧ И ИК-ДИАПАЗОНОВ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ СТРУКТУР И ПОЛЕЙ, СОЗДАННЫЕ НА ОСНОВЕ ВЫЯВЛЕННЫХ НОВЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ СТРУКТУРАМИ
С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ

• V г ГГ #00 [“1
(я) [и] (я) [и]
+
<%) [т]

к-Е-'мЯл ‘%l'зг,"1

+ЗаЗ=1+
[я] [га] ЙГМ [т]
+ Л 1 +

<5с
-7®Е(я) я

5 |_

ХМБ,
(1.7)
а!/,
['«]

= -7®Е(я)Я
„ (я) [я, „ (л) <[т] „ (л) <2Г[я]
~ ‘ ак * ду ду

Я<* [т]

-у®27иЯ
„ [я] Щт] „ ЙГ[Я] [и]
я] д;,] Д1„ [«]

Х(п)(п) +Х[т}'1 2[я]>
2[я]Я®,и22'[”][я][я1]й ~ ] ++ХЛр)ЯСУ

ТЫ<® ХЛлЯ-®
5т1 + /у
: а-
2я)Я-/®е=(»)7(-)7(-)<й=-Л«.) — Е)Я
<2Г,

+ £,

Гм+ЕиЯ/®
2>’ дх
где <и - круговая частота, Я - площадь поперечного сечения волновода, по которой производится интегрирование, К(Н), К[и], У(„), /м - обобщенные поперечные напряжения и токи соответствующих типов волн. Система уравнений (1.7) записана для случая заполнения волновода средой, диэлектрическая и магнитная проницаемость которой имеют вид полных тензоров.
Так как обобщенные токи и напряжения зависят от координаты г по закону ехр(-/с), где у - постоянная распространения волны, то в левой части уравнений