耿氏二極管

， 或稱轉移電子器件  是一種在高頻率電子學中應用的二極管形式 。 與一般的二極管同時具有N型區和P型區不同 ， 它只由N型雜質半導體材料組成 。 耿氏二極管具有三個區域 ： 兩端是N型重摻雜區 ， 介於二者中間的是一層輕摻雜的薄層 。 當電壓施加在耿氏二極管的兩端時 ， 中央薄層處的電梯度 （ electrical gradients ， 類似電化學梯度 ） 最大 。 由於在導體材料中 ， 電流與電壓成正比 ， 導電性將會產生 。 最終 ， 中央薄層處會產生較高的電場值 ， 從而得到較高的電阻 ， 阻止導電性的進一步增加 ， 電流會開始下降 。 這意味着耿氏二極管具有負阻  效應 ， 或稱負微分電阻  。 利用負微分電阻性質與中間層的時間特性 ， 可以讓直流電流通過耿氏二極管 ， 從而形成一個弛豫振盪器  。 在效果上 ， 耿氏二極管中的負微分電阻會抵消的部分真實存在的正阻值 ， 這樣就可以使電路等效成一個 “ 零電阻 ” 的電路 ， 從而獲得無窮振盪 。 振盪頻率部分取決於耿氏二極管的中間層 ， 不過也可以通過改變其他外部因素來改變振盪頻率 。 耿氏二極管被用來構造10 GHz或更高 （ 例如太赫茲級別 ） 的頻率範圍 ， 這時共振腔常被用來控制頻率 。 共振腔可以是波導等形式 。 頻率以機械進行調諧 （ 如通過改變共振腔的參數 ） 。 用砷化鎵 （ GaAs ） 材料製造的耿氏二極管可以達到200 GHz的頻率 ， 而氮化鎵的耿氏二極管可以獲得高達3 THz的頻率 。 耿氏二極管的理論基礎是耿氏效應  ， 兩個命名中 “ 耿氏 ” 都是來自於IBM物理學家 ， 他在1962年發現了這一效應 。 當時他反對將實驗中的一些不連續現象視爲雜訊 ， 他對這現象做了一些研究 。 1965年6月 ， 貝爾實驗室的Alan Chynoweth指出 ， 只有電子在能谷間的轉移可以解釋這一實驗現象 。 對此現象的解釋參見理論 。 耿氏效應及其與的聯繫 ， 在1970年的一些專著 （ 例如轉移電子器件 、 以及後來電荷傳輸非線性波動方法等領域的書籍 ） 中被展現 。 其他一些涉及耿氏二極管的書籍在研究過程中出版 ， 這些資料可以在圖書館等文獻機構查閱到 。