71
Применяю тся ДБШ в к ачестве детекторных и смесительных ди-
одов вплоть до миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов.
Диоды с барьером Шотки могут быть также использованы для
умножения и преобразования частоты вследствие нелинейной зависи-
мости сопротив ления и емкости перехо да от напряжения. Особенно
существенны их преимущества при преобразовании слабых сигналов.
6.5. Биполярные транзисторы СВЧ
Частотные свойства биполярных транзисторов (f
гр
) определя-
ются временем задержки сигнала (t
) от эмиттера до коллектора:
f
гр
= 1/2
πτ
,
τ
=
τ
э.п
+
τ
б
+
τ
к.п
+
τ
к
, (6.1)
где
τ
э.п
– время заряда емк ости эмиттерного пере хода,
τ
б
– время
пролета базы,
τ
к.п
– время заряда емкости коллект орного перехода,
t
к
– время про лета коллектора. Уменьшение ширины базовой облас-
ти до 0,1 мкм снижает время пролета базы до единиц пикосек унд,
поэтому граничная частота в основном определяется оставшимися
тремя слагаемыми, которые равны десяткам пикосекунд. Для их
уменьшения требуется уменьшение емкости эмиттерног о перехода,
ширины коллекторног о пере хода и сопротивления коллекторной об-
ласти. Однако эти требования противоречивы. Например, повыше-
ние к онцентрации примеси, необходимое для уменьшения ширины
коллек т орног о перехода, прив одит к снижению напряжения его про-
боя и рост у его емкости, а уменьшение емкости за счет уменьшения
площади перехода сопровождается падением мощности транзисто-
ра. Более детальный анализ этих процессов пок азывает, что гранич-
ная частота и напряжение пробоя связаны соотношением
f
гр
U
пр
< 200 ГГц В , (6.2)
однако, на практике в силу различных конструктивных и техно логи-
ческих особенностей не удается добиться и этого. Реальная гранич-
ная частота биполярных СВЧ транзисторов не превышает 20 ГГц.
Биполярные транзисторы нах одят применение в качестве мало-
шумящих усилителей малой и средней (до 50 Вт) мощностей в низк о-
частотной области СВ Ч диапазона (до 4-5 ГГц). На более высоких
частотах они полностью вытеснены полевыми транзисторами.
6.6. Полевые транзисторы СВЧ
Возросшая роль полевых т ранзисторов в СВЧ диапазоне по
сравнению с биполярными транзисторами связана с разработкой
полевых транзисторов с барьером Шотки на арсениде галлия