Diodo Gunn

El Diodo Gunn es una clase particular de diodo, que, junto con el diodo de efecto tunel, permite disponer solamente de una zona N en el material semiconductor en vez de la habitual N-P de los otros tipos de diodos. El efecto Gunn fue descubierto por el físico J.B. Gunn de los laboratorios de investigación y desarrollo de la I.B.M. en el año 1962 cuando trataba de encontrar una explicación a resultados contradictorios en experimentos con arseniuro de Galio. Posteriormente Alan Chynoweth de los laboratorios Bell probó en 1965 que los resultados solamente podían explicarse a partir de un mecanismo de electrones transferidos. Por eso se conoce también al diodo Gunn como dispositivo de transferencia de electrones.

Si bien el diodo Gunn genera una zona de resistencia diferencial negativa y esto permite que tenga una zona N en vez del par N-P, en realidad existen tres zonas diferenciadas, dos de las cuales son zonas N densamente cargadas en cada terminal con una zona ligeramente cargada entre medio que, al serles aplicadas una corriente, reduce el gradiente eléctrico en la capa del medio logrando la zona de resistencia diferencial negativa. Al combinar ésta con las propiedades de sincronización de la capa intermedia se logra crear un Oscilador de Relajación de RadioFrecuencia. La frecuencia de oscilación del diodo depende de las características de la capa intermedia pero también puede ser ajustada por medios externos. Los diodos Gunn permiten construir osciladores desde 10 GHz hasta el rango de TeraHertz. Un resonador se utiliza para controlar la frecuencia. Éste puede ser de distinto tipo. Uno de ellos es el de la cavidad de microondas, sistema que se utiliza en los hornos domésticos. El arseniuro de Galio permite alcanzar frecuencias de hasta 200 GigaHertz, mientras que utilizando nitruro de Galio se logran frecuencias de 3 TeraHertz. Entre los dispositivos que utilizan diodos del tipo Gunn encontramos radares anticolisión de aeronaves, hornos de microondas, sistemas de frenos anti-bloqueo y detectores de movimientos.

Efecto Gunn

El efecto fue descubierto por John B. Gunn en 1963.

El efecto Gunn es un instrumento eficaz para la generación de oscilaciones en el rango de lasmicroondas en los materialessemiconductores.

Gunn observó esta característica en el Arseniuro de Galio (GaAs) y el Fósforo de Indio (InP)

El efecto Gunn es una propiedad delcuerpo de los semiconductores y no depende de la unión misma, ni de los contactos, tampoco depende de los valores de voltaje y corriente y no esafectado por campos magnéticos.

Cuando se aplica un pequeño voltaje continuo a través de una plaquita delgada de Arseniuro de Galio (GaAs), ésta presenta características de resistencia negativa. Todo esto bajo la condición de que el voltaje en la plaquita sea mayor a los 3.3 voltios / cm.

Ahora, si esta plaquita es conectada a un circuito sintonizado (generalmente una cavidad resonante), se producirán oscilaciones y todo el conjunto se puede utilizar como oscilador.

Este efecto Gunn sólo se da en materiales tipo N (material con exceso de electrones) y las oscilaciones se dan sólo cuando existe un campo eléctrico.

Estas oscilaciones corresponden aproximadamente al tiempo que los electrones necesitan para atravesar una plaquita de material tipo N cuando se aplica el voltaje en continua.

Resistencia negativa en el diodo Gunn

El Arseniuro de Galio (GaAs) es uno de los pocos materiales semiconductoresque en una muestra con dopado tipo N, tiene una banda de energía vacía más alta que la más elevada de las que se encuentran ocupadas parcial o totalmente.

Funcionamiento de resistencia positiva:

Cuando se aplica un voltaje a la plaquita (tipo N) de Arseniuro de Galio (GaAs), los electrones, que el material tiene en exceso, circulan y producen una corriente al terminal positivo.

Si se aumenta

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