DE2740309C3 - Wanderwellenverstärker - Google Patents
WanderwellenverstärkerInfo
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- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wanderwellenverstärker mit einer als metallische Platte ausgebildeten Elektrode,
einem darauf angeordneten Substrat, einer darauf gebildeten Halbleiterschicht und einer über der
HalbleittTSchicht angeordneten metallischen Leiterbahn.
Ein solcher Wanderwellenverstärker ist bereits aus der DE-AS 22 33 726 bekannt. Dabei handelt es sich um
einen parametrischen Verstärker. Es sind auch bereits Wanderwellenverstärker bekannt, bei denen die Ver-Stärkung
einer Wanderwelle in einem Medium mit negativer differentieller Beweglichkeit erfolgt, beispielsweise
aus der amerikanischen Zeitschrift »Proceedings of the Institute of Electrical and Electronics
Engineers«, Band 59, Nr. 8, August 1971, S. 1155 bis 1163.
In bestimmten Halbleitern, wie Galliumarsenid GaAs, werden sowohl die differentielle Beweglichkeit der
Ladungsträger als auch der differentielle Widerstand negativ, wenn diese Materialien einem elektrischen
Polarisationsfeld ausgesetzt werden, das für Galliumarsenid stärker ist als ein Wert in der Größenordnung
von 3 kV/cm. Die Beseitigung der Quelle der elektrischen Unstabilität, die durch die Bildung von
Domänen, in welchen das elektrische Feld sehr dicht ist, und durch die Bewegung derselben verursacht wird,
so bekannt als Gunn-Effekt, gestattet eine Verstärkung von elektrischen Signalen, deren Frequenz so groß ist,
daß die entsprechende Hochfrequenzperiode etwa gleich der Laufzeit der Elektronen zwischen den beiden
Polarisationselektroden des Halbleitermaterials oder gleich einem Untervielfachen dieser Laufzeit ist. Die
Beseitigung der Quelle der elektrischen Unstabilität erreicht man beispielsweise durch die Wahl eines
Halbleitermaterials, in welchem das Produkt η χ L,
wobei η die Dichte an freien Ladungsträgern des
bo Materials und L die Länge der Bahn der Elektronen
zwischen den beiden Elektroden darstellt, ausreichend klein ist, beispielsweise η χ L kleiner als 1012/cm2.
Solche Vorrichtungen sind bereits beschrieben und hergestellt worden, vgl. insbesondere die amerikanische
b5 Zeitschrift »Proceedings of the Institute of Electrical
and Electronics Engineers (Letters)«, Nr. 63, August 1975, S. 1253 - 1254, in der eine Vorrichtung, welche aus
einer koplanaren Leitung besteht, die auf eine n-leitende
Galliumarsenidschicht aufgebracht und durch Epitaxie
erhalten wird, eine Verstärkung einer in der koplanaren
Leitung geführten Welle durch Querwechselwirkung mit einem gerichteten Elektronenstrom zwischen dem
zentralen Leiter und den seitlichen Masseplatten der Leitung gestattet
Solche Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß
sie beträchtlich die Breite des zentralen Leiters bei den Hochfrequenzen reduzieren, wenn man möchte, daß die
Leitungsimpedanz nicht zu niedrig ist, denn, um einen <o
Verstärkungszustand sicherzustellen, bei weichem die Laufzek der Elektronen in der Größenordnung der
Hochfrequenzperiode liegt, werden die Elektroden sehr
nahe beieinander angeordnet; der Abstand der Elektroden
ist kleiner als ΙΟμπι bei einem Betrieb der is
Vorrichtung mit einer Frequenz oberhalb von 10 GHz. Solche Vorrichtungen mit niedriger Impedanz weisen
folgende Schwierigkeiten im Gebrauch auf: die Anpassung der Vorrichtung an Schaltungen zur
Verarbeitung des verstärkten Signals sowie eine Begrenzung der reellen Verstärkung der Vorrichtung
und der von der nichtangepaßten Vorrichtung abgegebenen Leistung.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen Wanderwellenverstärker nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 zu schaffen, der bei hohen Frequenzen in
der Größenordnung von einigen GHz und darüber eine leichte Anpassung ohne Inkaufnahme einer Verstärkungseinbuße
gestattet
Diese Aufgabe wird durch einen Wanderwellenver- jo stärker der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß
der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, diß die metallische Leiterbahn aus zwei getrennten kammförmigen
Elektroden gebildet ist, deren verschachtelte Zinken zu der Ausbreitungsrichtung des zu verstärken- j5
den Hochfrequenzsignals orthogonal sind und mit der freien Oberfläche der Halbleiterschicht einen ohmschen
Kontakt bilden, daß die Halbleiterschicht aus einem Halbleitermaterial mit negativer differentieller Beweglichkeit
der Ladungsträger gebildet ist und daß an die kammförmigen Elektroden im Betrieb eine Polarisations-Gleichspannung
angelegt ist
Der Wanderwellenverstärker nach der Erfindung gestattet eine Anpassung der Hochfrequenzimpedanz
der Verstärkungsvorrichtung unabhängig von den sich v> auf den Abstand zwischen kammförmigen Elektroden
beziehenden Kenndaten. Er ist zur Verstärkung einer Wanderwelle sehr hoher Frequenz in der Größenordnung
von 10 GHz verwendbar und gestattet durch die Anpassung der Hochfrequenzimpedanz der Ver- r>o
Stärkungsvorrichtung eine Steigerung der von der Vorrichtung abgegebenen Leistung und eine Optimierung
ihrer Verstärkung.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen γ,
näher beschrieben, in welchen die Maße und Relativabmessungen der verschiedenen Teile zur Erleichterung
des Verständnisses nicht eingehalten worden sind. Es zeigen
Fig. la und Ib einen Wanderwellenverstärker nach mi
der Erfindung mit negativem Widerstand bzw. einen Schnitt auf der Linie AA '-or.! ig. la,
F i g. 2a eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform des Verstärkers nach der
Erfindung, t>r>
F i g. 2b und 2c eine Schnittansicht auf der Linie BB bzw. CCder Ausführungsform von F i g. 2a,
Fig. 3 einen Schnitt in einer zu der Richtung des zu
verstärkenden Signals parallelen Ebene einer Ausführungsform des Verstärkers nach der Erfindung,
F i g. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Verstärkurs von F i g. 2a, und
Fig.5 noch eine weitere Ausführungsform des Verstärkers nach der Erfindung.
Gemäß Fig. la enthält der Verstärker nach der Erfindung eine Halbleiterschicht 1 aus Halbleitermaterial,
das eine negative differentielle Beweglichkeit für eine Polarisationsspannung aufweist, die größer als eine
Schwellenspannung ist, welche von dem benutzten Halbleitermaterial abhängig ist. Das Halbleitermaterial
kann beispielsweise η-leitendes Galliumarsenid GaAs sein, an welchem ein elektrisches Feld von mehr als
3000 V/cm anliegt Der verwendete Halbleiter kann außerdem Indiumphosphid InP sein, an welchem ein
eSektrisches Feld von mehr als 10 000 V/cm anliegt Die
Halbleiterschicht 1 ist auf eine erste Fläche eines dielektrischen Substrats 2 aufgebracht Das dielektrische
Substrat 2 besteht aus kompensiertem Galliumarsenid, in das Verunreinigungen eingebracht worden
sind, um dem Substrat die Eigenschaften eines isolierenden oder halbisolierenden Dielektrikums zu
verleihen.
In diesem Fall besteht die Halbleiterschicht 1 aus η-leitendem Galliumarsenid GaAs, das auf dem Substrat
durch das bekannte Epitaxieverfahren hergestellt worden ist Die freie Oberfläche der Halbleiterschicht 1
trägt zwei metallische Elektroden 3 und 4 in Form von Kämmen, deren verschachtelte Zinken mit der Halbleiterschicht
1 einen ohmschen Kontakt bilden.
Das Substrat 2 trägt auf der zu seiner ersten Fläche entgegengesetzten Fläche eine metallische Platte 5. Die
metallische Platte 5 und die kammförmigen metallischen Elektroden 3 und 4 mit den verschachtelten Zinken
bilden eine Leitung mit asymmetrischen parallelen Streifen, die auch als Mikrostrip oder Streifenleiter
bezeichnet wird. Im Betrieb werden die beiden Elektroden 3 und 4 auf ein derartiges Potential gebracht,
daß das mittels einer Vorspannungsquelle 6 zwischen den Elektroden aufgebaute elektrische Polarisationsfeld
größer als die Schwellenspannung des betreffenden Halbleitermaterials ist.
Das zu verstärkende Hochfrequenzsignal wird der Verstärkungsvorrichtung auf der Höhe der Kammelektroden
durch einen Generator 7 zugeführt, der mit den Elektroden 3 und 4 über einen Eingangskreis 8
verbunden ist, welcher aus Hochfrequenzschaltungen besteht, die zwei Kopplungskondensatoren äquivalent
sind. Auf diese Weise liegen die beiden Elektroden 3 und 4 unter Hochfrequenzgesichtspunkten auf dem gleichen
Potential, und zwar bis auf das Ausbreitungsglied. Das Hochfrequenzsignal, das sich in der Richtung AA'
ausbreitet, wird verstärkt und an einen Ausgangskreis S über Hochfrequenzschaltungen abgegeben, die zwei mit
den Elektroden 3 und 4 verbundenen Kapazitäten 9 äquivalent sind.
Die Halbleiterschicht 1 hat eine derartige Dicke, daß nach dem Vorspannen der Elektroden 3 und 4 die
Laufzeit der von der negativen Elektrode zu der positiven Elektrode gehenden Elektronen in der
Größenordnung der Periode des zu verstärkenden Hochfrequenzsignals oder eines Vielfachen dieser
Periode liegt, also L· φ φ NT, wobei L der
Zwischenraum zwischen der Längssymmetrieebenc von zwei aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken und
ve die mittlere Verschiebungsgeschwindigkeit der
Elektronen in der Zone mit negativer differentieller Beweglichkeit ist.
Die Länge c/der Zinken der Kämme ist viel kleiner als
die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Verstärkungsvorrichtung, so daß die Gesamtanordnung
aus den beiden Kämmen für eine Welle, die sich zwischen den beiden metallischen kammförmigen
Elektroden 3 und 4 und der metallischen Platte 5 ausbreitet, welche eine Leitung mit asymmetrischen
parallelen Streifen bilden, auf dem gleichen Hochfrequenzpotential liegt
Die Impedanz der Vorrichtung ist für die Hochfrequenzsignale gleich der der Leitung mit asymmetrischen
parallelen Streifen, die durch die kammförmigen metallischen Elektroden 3 und 4 mit den verschachtelten
Zinken und die metallische Platte 5 gebildet ist Diese Impedanz ist von dem Abstand zwischen den Zinken des
Kammes unabhängig. Diese Impedanz ist daher im Sinne einer Anpassung, beispielsweise an die äußere
Schaltung, einstellbar, und zwar unabhängig von dem festgelegten Abstand für die Verstärkung eines Signals
von geg gegebener Frequenz. Die Vorrichtung ist reziprok und ein an der Stelle 8 angelegtes Signal wird
an der Stelle 9 verstärkt, und umgekehrt.
F i g. 1 b zeigt eine Draufsicht auf einen Schnitt auf der Linie AA' von Fig. la. Die Pfeile 21 stellen eine Bahn
der Elektronen von einer negativen Elektrode 3, die als Vorspannungsbezugselektrode genommen wird und mit
0 bezeichnet ist, zu einer positiven und mit + V bezeichneten positiven Elektrode 4 dar.
Die Pfeile 22 stellen in einem gegebenen Zeitpunkt die Ausrichtung des elektrischen Feldes des zu
verstärkenden Hochfrequenzsignals dar, das sich zwischen der metallischen Platte 5 und den Elektroden 3
unJ 4 ausbreitet. Dieses elektrische Feld ist in dem dielektrischen Substrat parallel zu einer Ebene, die zu
der Ebene des Schnittes auf der Linie AA' von F i g. 1 a parallel ist Das elektrische Hochfrequenzfeld hat für
einige aufeinanderfolgende verschachtelte Zinken die gleiche Stärke, weil die räumliche Periode der
verschachtelten Zinken klein gegenüber der Weilenlänge des Hochfrequenzsignals in dem Substrat ist. Die
Pfeile 23 und 24 stellen die Hochfrequenzströme in einer zu dem elektrischen Feld 22 parallelen Richtung auf der
Höhe der Zinken der Elektroden 3 bzw. 4 dar. Die Wechselwirkung der Hochfrequenzströme und des
elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals auf der Höhe der Zonen der epitaxialen Schicht 1, die in dem
Zwischenraum zwischen den Zinken der Elektroden 3 und 4 liegen und eine negative differentielle Beweglichkeit
darstellen, verursacht die gewünschte Verstärkung des Hochfrequenzsignals.
Die in Fig. 2a dargestellte Vorrichtung stellt eine
bevorzugte Ausführungsform des Verstärkers nach der Erfindung dar, die das Erzielen eines größeren
Verstärkungsfaktors gestattet Die Vorrichtung von F i g. 2a ist so ausgebildet, daß die Elektroden 3 und 4
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Paaren verschachtelter Zinken und in einer zu dem Substrat orthogonalen
und zu der Ausbreitungsrichtung des zu verstärkenden Signals parallelen Ebene eine Änderung der räumlichen
Position des Zwischenraums der Länge / zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern von zwei aufeinanderfolgenden
verschachtelten Zinken aufweisen, wobei die Position in bezug auf die Längssymmetrieebene
der Zinken definiert ist Diese Positionsänderung des Zwischenraums verursacht eine Asymmetrie der
Zone mit negativer differentieller Beweglichkeit der Halbleiterschicht 1 auf der Höhe eines der Zinker
gegenüber dem nächsten verschachtelten Zinken und eine Asymmetrie der räumlichen Verteilung des
Hochfrequenzstroms in bezug auf das elektrische Hochfrequenzfeld des zu verstärkenden Signals.
Die in Fig. 2a dargestellte Vorrichtung hat eine Halbleiterschicht 1, beispielsweise eine epitaxiale
Schicht aus η-leitendem Galliumarsenid, mit einer Struktur, die der bekannten Mesa-Struktur analog ist.
ίο Diese hat eine Reihe von Rillen 16, welche durch
Trennwände 17 getrennt sind. Diese Rillen sind parallel und ihre Richtung ist zu der Ausbreitungsrichtung des
zu verstärkenden Hochfrequenzsignals senkrecht. Bei der Ausführungsform von F i g. 2a sind die Zinken der
Elektroden 3 und 4 in den Rillen 16 am Grund derselben bzw. oben auf den Trennwänden 17 angeordnet.
Die epitaxiale Schicht 1 hat eine Dicke, die etwa gleich dem Zwischenraum oder Abstand /zwischen den
Zinken der Kammelektroden ist, und die Rillen haben eine Tiefe, die in der Größenordnung dieser Länge j
liegt. Die Breite oder Abmessung der Rillen in einer zu der Ausbreitungsrichtung der elektrischen Signale
parallelen Richtung kann kleiner oder größer als /sein.
F i g. 2b zeigt einen Schnitt auf der Linie BB durch die in F i g. 2a dargestellte Vorrichtung. Der Hochfrequenzstrom
in einer zu dem elektrischen Feld des Hochfrequenzsignals 22 parallelen Richtung ist auf der Höhe der
Elektroden 3 sehr klein gegenüber dem entsprechenden Hochfrequenzstrom auf der Höhe der Elektroden 4.
jo Diese Unsymmetrie der Hochfrequenzströme rührt von
der Tatsache her, daB in den Zonen 18 in der unmittelbaren Nähe der Elektroden 3 und des Substrats
2 kein Gebiet mit negativer differentieller Beweglichkeit vorhanden ist. Dieses Gebiet mit negativer
differentieller Beweglichkeit befindet sich hauptsächlich zwischen den Zinken der Kammelektroden 3 und 4, wo
das Polarisationsfeld maximal ist Die räumliche Positionsänderung Zwischenraums der Länge /, der dem
Gebiet negativen Widerstandes entspricht, wird durch das Anordnen der Kammelektroden 3 und 4 in
unterschiedlichen parallelen Ebenen erzielt. Diese Ebenen liegen in der Halbleiterschicht 1. Bei der in den
Fig.2a und 2b dargestellten Ausführungsform sind diese Ebenen zu einer Bezugsebene der Vorrichtung
5 parallel, die durch die metallische Platte 5 gebildet wird Die getrennten parallelen Ebenen können jedoch eine
bestimmte Neigung gegen die Ebene, in der die metallische Platte 5 liegt, in demjenigen Fall haben, in
welchem eine zunehmende Änderung der Hochfre-
so quenzimpedanz der Leitung mit parallelen Streifen gewünscht wird, wie im folgenden ausführlich dargelegt.
Bei der Ausführungsform von F i g. 2a und 2b haben
die die Elektroden 3 und 4 enthaltenden Ebenen eine unterschiedliche Erhöhung gegenüber der Bezugsebene
Diese Erhöhungsdifferenz bewirkt, daß die Zone mil negativer differentieller Beweglichkeit, in welcher die
Verstärkung erfolgt, auf den Raum zwischen aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken und insbesondere
auf die die Zinken der Elektrode 4 tragender
ω Trennwände 17 beschränkt wird. Die entsprechende
relative Dämpfung der Hochfrequenzströme auf dei
Höhe der Zinken der Elektrode 3 verursacht insgesamt eine Zunahme der Verstärkung der Vorrichtung.
F i g. 2c zeigt einen Schnitt auf der Linie CCdurch die in F i g. 2a dargestellte Vorrichtung und die Anordnung
der Elektroden 3 und 4 in den Rillen bzw. oben auf der Trennwänden.
F i g. 3 zeigt einen Schnitt in einer Richtung, die zu dei
Ausbreitungsrichtung des Hochfrequenzsignals parallel ist, durch eine weitere besondere Ausführungsform der
Verstärkungsvorrichtung nach der Erfindung. In dieser Vorrichtung wird die Unsymmetrie der räumlichen
Verteilung des Hochfrequenzstroms gegenüber dem elektrischen Feld des Signals durch eine Änderung der
Breite oder Abmessung in der Ausbreitungsrichtung des Hochfrequenzsignals von zwei aufeinanderfolgenden
verschachtelten Zinken erzielt. Diese Änderung oder Modifizierung der Breite von zwei aufeinanderfolgen- ι ο
den verschachtelten Zinken verursacht eine Änderung oder Modifizierung der räumlichen Position des
Zwischenraums der Länge /zwischen zwei aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken, wobei das Intervall
der Länge /für zwei Paare von aufeinanderfolgenden !5
verschachtelten Zinken in der Ausbreitungsrichtung des zu verstärkenden Signals gegenüber der Längssymmetrieebene
der Zinken verschoben ist. Die Zinken einer der Elektroden, in dem Fall von F i g. 3 der Elektrode 3,
haben eine Breite, die größer ist als die entsprechende Breite der Zinken der zugeordneten Elektrode, d. h. der
Elektrode 4. Das Verhältnis der Breiten der verschachtelten Zinken beträgt beispielsweise 4 bis 5. Der
Hochfrequenzstrom 23 in einer zu dem elektrischen Feld des Hochfrequenzsignals parallelen Richtung ist in
der Zone, die zwischen den Zinken 3 von großer Breite und dem Substrat 2 liegt, klein gegenüber dem
Hochfrequenzstrom 24 auf der Höhe der Elektrode 4 kleiner Breite, weil die Zonen oder Bereiche mit
negativer differentieller Beweglichkeit der epitaxialen Schicht 1 auf den Raum zwischen den Zinken der
Elektroden 3 und 4 beschränkt sind. Die relative Dämpfung der Hochfrequenzströme auf der Höhe der
Elektroden großer Breite verursacht insgesamt eine Zunahme der Verstärkung der Vorrichtung.
Entsprechend der Verstärkung der Wanderwelle oder des Hochfrequenzsignals ist es möglich, die
Hochfrequenzimpedanz der Leitung mit asymmetrischen parallelen Streifen zu modifizieren, um sie
zunehmend zu reduzieren, so daß die Sättigungserscheinungen verringert werden und der Wirkungsgrad der
Wechselwirkung vergrößert wird.
Diese Impedanzverringerung wird beispielsweise durch eine Vergrößerung der Länge d der Zinken der
Kämme oder durch eine zunehmende Verringerung der Dicke des Halbleitersubstrats 2 erzielt, das als
dielektrischer Träger für die Leitung mit asymmetrischen Streifen dient.
Gemäß F i g. 4 hat die Verstärkungsvorrichtung nach der Erfindung ebenfalls zwei metallische Kammelektroden
3 und 4 mit den verschachtelten Zinken. Diese Elektroden 3 und 4 befinden sich in der Halbleiterschicht
1 in getrennten parallelen Ebenen. Diese Ebenen sind gegen die Bezugsebene, die durch die Platte 5
gebildet wird, um einen bestimmten Winkel α geneigt. Der Winkel α hängt von der gewünschten Impedanzmodifizierung
oder von der äußeren Impedanz ab. an die die Verstärkungsvorrichtung angepaßt sein soll.
Bei der Ausführungsform von F i g. 5 wird die zunehmende Modifizierung der Hochfrequenzimpedanz
der Leitung durch Vergrößerung der Länge jedes Kammzinkens erreicht. Die Vergrößerung der Länge d
der Kammzinken kann bei einer der in den Fig. la, 2a
und 3 dargestellten Verstärkungsvorrichtungen benutzt werden.
Bei den beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen können die Kammelektroden auf die Oberfläche
der epitaxialen Halbleiterschicht 1 unter Verwendung der herkömmlichen Verfahren des Maskierens und der
Aufdampfung im Vakuum, der Photolithographie und der chemischen Ätzung aufgebracht werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Wanderwellen verstärker mit einer als metallische Platte ausgebildeten Elektrode, einem darauf
angeordneten Substrat, einer darauf gebildeten Halbleiterschicht und einer über der Halbleiterschicht
angeordneten metallischen Leiterbahn, d a · durch gekennzeichnet, daß die metallische
Leiterbahn aus zwei getrennten kammförmigen Elektroden (3, 4) gebildet ist, deren verschachtelte
Zinken zu der Ausbreitungsrichtung des zu verstärkenden Hochfrequenzsignals orthogonal sind und
mit der freien Oberfläche der Halbleiterschicht (1) einen ohmschen Kontakt bilden, daß die Halbleiterschicht
(1) aus einem Halbleitermaterial mit negativer differentieller Beweglichkeit der Ladungsträger
gebildet ist und daß an die kamir.förmigen
Elektroden (3, 4) im Betrieb eine Polarisations-Gleichspannung angelegt ist
2. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende
verschachtelte Zinken zwischen ihren Längssymmetrieebenen
einen Abstand der Länge L haben, so daß die Laufzeit der Elektronen zwischen den
beiden Zinken etwa gleich der Periode des zu verstärkenden Hochfrequenzsignals oder etwa
gleich einem Vielfachen dieser Periode ist.
3. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht
(1) eine epitaxiale Schicht aus η-leitendem Galliumarsenid GaAs oder aus Indiumphosphid InP ist.
4. Wanderwellen verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische
Substrat (2) aus halbisolierendem Galliumarsenid GaAs besteht
5. Wanderwellen verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die kammförmigen
Elektroden (3, 4) zwischen zwei Paaren von aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken und in
einer zu dem Substrat orthogonalen und zu der Ausbreitungsrichtung des zu verstärkenden Signals
parallelen Richtung eine Änderung der räumlichen Position des Zwischenraums der Länge / zwischen
den einander gegenüberliegenden Rändern von zwei aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken aufweisen,
wobei die Position in bezug auf die Längssymmetrieebene der Zinken definiert ist und
wobei die Positionsänderung eine Asymmetrie der Zone mit negativer differentieller Beweglichkeit der
Halbleiterschicht (1) auf der Höhe eines der Zinken gegenüber dem nächsten Zinken bewirkt.
6. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der
räumlichen Position des Zwischenraums der Länge / durch Anordnen der kammförmigen Elektroden (3,
4) in parallelen getrennten Ebenen erzielt wird, die in der Halbleiterschicht (1) liegen.
7. Wanderwellemverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht
(1) eine Mesa-Struktur mit einer Reihe von Rillen (16) hat, die durch Trennwände (17) getrennt sind,
wobei die Rillen zu der Ausbreitungsrichtung des zu verstärkenden Hochfrequenzsignals orthogonal sind
und wobei die Zinken der kammförmigen Elektroden (3, 4) in den Rillen (16) und am Grund
derselben bzw. oben auf den Trennwänden (7) angeordnet sind.
8. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten parallelen
Ebenen, in welchen die Elektroden (3,4) liegen, um einen bestimmten Winkel α gegen die metallisehe
Platte (5) enthaltende Ebene, der Verstärkungsvorrichtung geneigt sind
9. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende
verschachtelte Zinken der Elektroden (3, 4)
ίο die einen gegenseitigen Abstand der Länge /
zwischen ihrer Längssymmetrieebene haben, eine unterschiedliche Breite aufweisen.
10. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der
Breiten von zwei aufeinanderfolgenden verschachtelten Zinken einen Wert von 4 bis 5 hat
11. Wanderwellenverstärker nach Anspruch 1, 5
oder 9, dadurch gekennzeichnet daß zwei aufeinanderfolgende verschachtelte Zinken der Elektroden
(3,4) eine zunehmende Länge haben.
Applications Claiming Priority (1)
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