Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5.6. Frequenzabhängigkeit des Gleichrichters
gativer Seiten-Gate-Spannung VG die Kennlinien immer stärker einer idealen Halbwellen-
Gleichrichtung entsprechen, die in Sperrrichtung einen Nullstrom besitzt und in Durchlass-
richtung ab einem Schwellspannung VSchwell öffnet. Dabei steigt nach Gleichung 5.6 der
Schwellwert VSchwell mit steigender Seiten-Gate-Spannung VG linear an.
Abbildung 5.28 zeigt die graphische Auftragung des Eingangssignals VSD und Ausgangs-
signals ISD über die Perioden bei einer Frequenz von f = 1 kHz. Der Fall VG = 0 V
(Abb. 5.28a) ist aus den Betrachtungen um Abbildung 5.25 bekannt. Als neue Messungen
sind die Abbildungen 5.25b-d hinzugekommen. Sie zeigen alle ein Verhalten, welches sich
mit den Messungen aus Abbildung 5.16 deckt. Es wird deutlich, dass mit zunehmender
Seiten-Gate-Spannung VG die Öffnung in der negativen Halbwelle erst bei immer größer
werdenden Spannungen VSD erfolgt. Dies steht im Einklang zu dem Schwellwertverhalten
in Abhängigkeit der angelegten Seiten-Gate-Spannung VG nach Gleichung (5.6). Außerdem
erfolgt die Sperrung in der positiven Halbwelle mit zunehmender Seiten-Gate-Spannung VG
effektiver, d. h. der Proben-Strom ISD bleibt über immer größere Bereiche konstant und
übersteigt den Wert ISD ≈ 0 µA nicht mehr.
Ausgangs-Strom I (µA)
SD
5
0
-5
-10
-15
Seiten-Gate-
Spannung VG 0,0 V
- 0,1 V
- 0,3 V
- 0,5 V
- 0,7 0,7 V
- 0,9 V
- 1,0 V
-20
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
Periode
Abbildung 5.29.: Gleichrichtendes Verhalten der negativen Halbwelle für die Seiten-Gate-
Spannungen von VG = 0 V bis VG = −1,0 V. Es sind deutlich die unter-
schiedlichen Schwellwerte erkennbar, bei denen der Durchlassbereich der
Diode einsetzt (Nullinie grün gepunktet).
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