ترانزیستور با زمان عبور بهمنی (Impact Ionization Avalanche Transit-Time Transistor - IMPATT)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور با زمان عبور بهمنی (Impact Ionization Avalanche Transit-Time Transistor - IMPATT) :
دیود IMPATT (Impact Ionization Avalanche Transit-Time) یک دیود مایکروویو قدرتمند است که از دو مکانیزم بهمن (Avalanche) و زمان عبور (Transit Time) برای ایجاد مقاومت منفی استفاده می کند. مانند BARITT، این قطعه نیز ترانزیستور نیست و گیت ندارد، اما در خانواده قطعات با زمان عبور قرار می گیرد.
ساختار IMPATT شامل یک پیوند PN با ناحیه رانفت (Drift Region) است. در بایاس معکوس نزدیک به ولتاژ شکست، ضربه یونش (Impact Ionization) در ناحیه بهمن رخ می دهد و جفت الکترون-حفره تولید می کند. الکترون ها به سرعت به سمت آند (در ناحیه بهمن) و حفره ها به سمت ناحیه رانفت حرکت می کنند. زمان عبور حفره ها از ناحیه رانفت (L) باعث تأخیر فاز بین ولتاژ و جریان می شود. اگر این تأخیر به درستی تنظیم شود، مقاومت منفی در فرکانس معین ایجاد می شود.
\[ f_{osc} \approx \frac{v_s}{2L} \quad \text{(برای IMPATT با ناحیه رانفت یکنواخت)} \]IMPATTها قادر به تولید توان بالا (چند وات) در فرکانس های بالا (تا ۳۰۰ گیگاهرتز) هستند و نویز نسبتا بالایی دارند (به دلیل ماهیت تصادفی پدیده بهمن). کاربردها: نوسان سازهای توان بالا در فرستنده های مایکروویو (رادار، ارتباطات نقطه به نقطه)، و منابع سیگنال در تجهیزات آزمایشگاهی.
مواد متداول: سیلیکون (برای فرکانس های پایین تر)، GaAs و InP (برای فرکانس های بالاتر). IMPATTها هنوز در برخی کاربردهای نظامی و فضایی استفاده می شوند.
