什么是耿氏二极管？

耿氏二极管是一种用于微波波段振荡器的二极管。

指利用耿氏效应的二极管。使用的主要材料是N型砷化镓（GaAs），物理学家JBGunn发现，当对GaAs晶体施加直流电场时，超过一定阈值时会在微波区域发生振荡。这就是为什么这种现象被称为癌症效应。

耿氏二极管具有负阻区，这种效应用于微波振荡器。这里的负电阻是指电流随电压增加而减少的电特性。

耿氏二极管的应用

耿氏二极管通常用于利用耿氏效应的微波范围内的振荡器雷达。

当耿氏二极管安装在空腔或波导中并施加直流电压时，它会根据晶体的厚度产生自然振动。虽然结构比较简单，但频率稳定性不如普通的由VCO或PLL控制的微波控制方法，因此除了通信之外有时用于利用多普勒效应的速度传感器也有很多。

熟悉的应用包括棒球测速枪和测速雷达。

耿氏二极管原理

耿氏二极管利用微波带中的振荡现象，当超过临界电场的电压施加到具有两个能带的半导体晶体上时，电子快速跃迁到具有更高能级的带时发生。当绘制能量与波数的关系图时，GaAs 晶体的能带图有两个具有不同底部能量和波数的导带。

当施加电压时，就会产生电流，而产生该电流的电子是导带中的电子。通常情况下，导带底部有很多电子，能量较低，随着电压的增加，更多的电子将转移到能量较高的导带。当超过一定电压时，会发生较低能级导带中的电子移动到较高能级导带的现象，导致迁移率降低。

由于这种现象，当电压超过一定水平时，即使增加电压，电子的表观迁移率，即电流值也会降低，导致负电阻的特性。随着电压进一步增加，较低导带中的电子转移到较高导带，电流再次增加。

此时，电子像雪崩一样发生急剧的高速运动，在微波波段出现振荡现象。典型的VCO（压控振荡器）通过晶体管的阻抗匹配来利用负电阻，但耿氏二极管很好地利用了半导体晶体能带。

有关耿氏二极管的其他信息