Oszillationen bis zu 420 GHz in GaAs/AlAs resonanten Tunnel-Dioden

Wir berichten über Raumtemperatur-Oszillationen bis zu Frequenzen von 420 GHz in einer GaAs-resonanten Tunnel-Diode mit zwei 1,1-nm-dicken AlAs-Barrieren. Diese Ergebnisse sind konsistent mit einem kürzlich vorgeschlagenen äquivalenten Schaltbildmodell für diese Dioden, in dem eine Induktivität für die zeitliche Verzögerung verantwortlich ist, die mit der Lebensdauer des quasibound-Zustands verbunden ist. Sie entsprechen auch einem verallgemeinerten Impedanzmodell, das hier beschrieben wird und den Effekt der Transitzeitverzögerung über die Ladungsträgerdepletion einschließt. Obwohl das Verhältnis von Peak zu Valley der 420 GHz-Diode nur 1,5:1 bei Raumtemperatur beträgt, zeigen wir, dass ihre Geschwindigkeit durch den parasitären Serienwiderstand und nicht durch die geringe negative Leitfähigkeit begrenzt ist. Eine dreifache Reduktion dieses Widerstands, zusammen mit einer vergleichbaren Erhöhung des Peak-to-Valley-Verhältnisses, sollte Oszillationen von bis zu etwa 1 THz ermöglichen.