JP3869131B2

JP3869131B2 - NRD guide gun oscillator

Info

Publication number: JP3869131B2
Application number: JP28689298A
Authority: JP
Inventors: 健一渡邉; 敦中川
Original assignee: New Japan Radio Co Ltd
Current assignee: New Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1998-10-08
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: JP2000114823A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＲＤガイド（Non Radiative Die1ectic Wave Guide:非放射性誘電体ガイド）回路とガンダイオードとを組合せて構成したＮＲＤガイドガン発振器に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
ＮＲＤガイド回路は、マイクロストリップ線路に比べて伝搬損失が低く、また導波管に比べて伝搬路の制作が容易であるところから、マイクロ波、特に３０ＧＨｚ以上のミリ波帯の伝送線路として注目されている。このＮＲＤガイド回路は、電磁波が伝搬する誘電体ストリップ線路を、導電性金属の2枚の平行平板で挟んだ構造であり、この平行平板の対面間隔が使用周波数波長の１／２以下に設定されているので、この誘電体ストリップ線路以外の場所では電磁波が遮断されてその放射が抑制されるため、誘電体ストリップ線路に沿って電磁波を低損失で伝搬させることができる。このＮＲＤガイド回路とガンダイオードを組合せて構成した３５ＧＨｚ帯および６０ＧＨｚ帯の発振器が開発され、導波管に匹敵する発振出力が得られている。
【０００２】
図５の（ａ）は従来のＮＲＤガイドガン発振器の構成を示す図である。これは、平行平板１、２の間のスペースに、誘電体ストリップ線路３とともにガンダイオード１１０を搭載したマウント１２０を設置したものであり、ガンダイオード１１０で発振した高周波出力が、共振器１３０を経由して誘電体ストリップ線路３に導出される。なお、図５（ａ）では、図の理解のため平行平板１の一部を切り欠いて表示してある。
【０００３】
図５の（ｂ）は共振器１３０の代表的な例を示す図であり、テフロン銅張稜層基板の銅箔をエッチングでパターニングした銅箔部分１３１を有するようにしたものである。この銅箔部分１３１の幅や長さを調整することにより発振周波数を調整することができる。図６はマウント１２０の構成を示す図である。ガンダイオード１１０は円筒部１２１の中に納められており、その円筒部１２１の隣に接続されたバイアスチョーク１４０を介してバイアス電圧が印加される。バイアスチョーク１４０はテフロン銅張積層板をエッチングによりパターニングし、さらに円筒部１２１における接続部用リッド１４１となる銅箔部分が残るように積層板部分を削り取ったものである。ガンダイオード１１０は、そのカソード電極がマウント１２０の放熱基台１２２にロウ付けされている。この放熱基台１２２は、リッド１４１との間が円筒形のセラミック１４２によって絶縁分離されており、このリッド１４１がガンダイオード１１０のアノード電極にリボン１４３によって接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したＮＲＤガイドガン発振器は、特殊なマウント１２０を使用しているためにその作製が困難であり、特にバイアスチョーク１４０は基板を削ってリッド１４１を露出させなければならないので、作業効率が非常に悪いという問題があった。また、ガンダイオード１１０のアノード電極とリッド１４１をリボン１４３によって接続するため、寄生インダクタンスが発生し、特性がばらつくという問題もあった。本発明は以上のような問題点を解消したＮＲＤガイドガン発振器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第１の発明は、２枚の金属板からなる平行平板を使用周波数の波長の１／２以下の間隔で配置し、該平行平板の間に誘電体ストリップ線路を挟持したＮＲＤガイドガン発振器において、信号線路の両端に接続された二つの信号電極およびそれぞれの信号電極に対して絶縁された接地電極が表面に形成された絶縁性又は半絶縁性の平板基板と、半導体基板の上面に、第１のコンタクト層、活性層、第２のコンタクト層、および金属層を順に積層して、凹部により、前記金属層を区画し、同一平面にアノード電極およびカソード電極が形成され、フェースダウンで、該両電極の一方の電極に形成されたバンプが前記平板基板の信号電極に直接接続され他方の電極に形成されたバンプが前記接地電極に直接接続された２つ以上のガンダイオードと、前記平板基板の裏面を前記平行平板に対して支持するヒートシンクとを具備し、前記平板基板の前記信号線路の略中央を前記誘電体ストリップ線路に電磁的に結合するよう構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態のＮＲＤガイドガン発振器の構造を示す図である。ＮＲＤガイド回路は２枚の金属の平行平板１、２の間に誘電体ストリップ線路３を挟んだ構造であり、従来例と同じである。本実施の形態では、線路基板１０にガンダイオード２０を２つ搭載して、これらを平行平板２に対して接地、放熱およびヒートシンク３０を介して支持している。
【００１２】
線路基板１０は図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、半絶縁性又は絶縁性(例えば、比抵抗が１０⁶Ωｃｍ程度以上で、熱伝導率が１４０Ｗ／ｍＫ程度以上のＡｌＮ、ＳｉＣ、ダイアモンド等)の平板基板１１の表面に、信号線路１２、その信号線路１２に直流バイアスを印加するチョーク部１３、その信号線路１２の両端に接続した２つの信号電極１４、２つの信号電極１４をそれぞれ挟むように配置した二対の表面接地電極１５が形成され、裏面には接地電極１６が形成され、表面接地電極１５は接地電極１６に対してヴィアホール１７により接続されている。この線路基板１０は、その信号線路１２の裏面には接地電極がなく、サスペンディド線路を形成している。
【００１３】
ガンダイオード２０は図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体基板２１の上面に、第１のコンタクト層２２、活性層２３、第２のコンタクト層２４、および金属層２５を積層して、中央に丸形状の凹部２６を金属層２５から第１のコンタクト層２２にほぼ達するように形成することにより、その金属層２５をアノード電極２５Ａとカソード電極２５Ｋに区画し、そのアノード電極２５Ａの上に熱圧着しやすいＡｕのバンプ２７を、カソード電極２５Ｋの上に同じＡｕのバンプ２８を、各々同じレベルの高さとなるように形成したものである。このバンプ２７、２８もアノード電極２５Ａ、カソード電極２５Ｋと等価である。一例として、半導体基板２１は不純物濃度が１〜２×１０^１８ａｔｏｍ／ｃｍ^３のｎ型ガリウム砒素からなり、第１のコンタクト層２２は不純物濃度が２×１０^１８ａｔｏｍ／ｃｍ^３で厚さ１．５μｍのｎ型ガリウム砒素からなり、活桂層２３は不純物濃度が１．２×１０^１６ａｔｏｍ／ｃｍ^３で厚さ１．６μｍのｎ型ガリウム砒素からなり、第２のコンタクト層２４は不純物濃度が１×１０^１８ａｔｏｍ／ｃｍ^３で厚さ０．３μｍのｎ型ガリウム砒素からなる。ガリウム砒素に代えてインジウムリン等の他の化合物半導体を使用することもできる。このガンダイオード２０は、アノード電極２５Ａに対応する区画部分の活性層の面積が、ガンダイオードの所定の動作電流が得られる面積(横方向断面積)となるよう設定される。
【００１４】
また、カソード電極２５Ｋに対応する活性層の面積については、アノード電極２５Ａに対応する活性層の面積の１０倍以上として、そのカソード電極２５Ｋの下層の半導体積層部の電気抵抗をアノード電極２５Ａのそれの１／１０以下とすることで、この部分をガンダイオードとして機能させず、実質的に低抵抗として機能させている。
【００１５】
なお、このガンダイオード２０は、図３の（ｃ）に示すように、図３の（ｂ）におけるカソード電極２５Ｋの下層の第２のコンタクト層２４と活性層２３を除去した構造のガンダイオード２０'に置換し、第１のコンタクト層２２に直接カソード電極２５Ｋを被着しそのバンプ２８をアノード電極２５Ａのバンプ２７と上面が同一となるレベルの高さに設けたものであってもよい。
【００１６】
さて、線路基板１０の平板基板１１へのガンダイオード２０の実装搭載は、そのアノード電極２５Ａのバンプ２７が信号電極１４に接続され、カソード電極２５Ｋの一対のバンプ２８が一対の表面接地電極１５に接続されるように、熱圧着で行う。そして、線路基板１０の接地電極１６の部分がヒートシンク３０に接続されるようにして、このヒートシンク３０を介して平板２に接地されるようにする。もう１つのガンダイオードについても同様にする。
【００１７】
線路基板１０のＮＲＤガイド回路への実装は、図１に示すように、線路基板１０の平板基板１１が平行平板１、２に対して垂直となり、信号線路１２の中央部が誘電体ストリップ線路３の基部に対して垂直方向から近接するように行う。チョーク部１３に電圧を印加すると、チョーク１３に近いほうのガンダイオード２０には信号電極１４から、遠いほうのガンダイオード２０には信号線路１２を介して信号電極１４から、ヴィアホール１７、裏面の接地電極１６、ヒートシンク３０、平板２の経路で電流が流れ、二つのガンダイオード２０で電磁波(マイクロ波)が発生する。発生した電磁波は信号線路１２で共振し、その一部が誘電体ストリップ線路３と結合し、伝搬してゆく。
【００１８】
本実施の形態では、チョーク部１３を平板基板１１に形成しているので、これを信号線路１２、信号電極１４、表面接地電極１５と同時にエッチングにより形成できるので、基板を切除する必要はなく組立は容易であり、その作業効率が向上する。
【００１９】
また、ガンダイオード２０が平板基板１１に対してフェースダウンの姿勢で直接搭載されるので、リボンを使用する場合に問題となる寄生インダクタンスは発生しない。
【００２０】
また、ガンダイオード２０で発生した熱はバンプ２７、２８や熱伝導性の良好な平板基板１１を介してヒートシンク３０に伝えられるので、放熱効果が高くなる。また、ガンダイオード２０は両側のカソード電極２５Ｋのバンプ２８で支持されるので、ガンダイオードとして実質的に機能する中央の半導体積層部分に過度の荷重が加わることが防止される。
【００２１】
なお、以上では線路基板１０の信号線路１２をサスペンディド線路としたが、平板基板１１の裏面全面に接地電極１６を設ければマイクロストリップ線路となる。また、この線路は平板基板１１の上面の中央に信号線路を設け、その信号線路を挟むように一対の接地電極を同一面に設けたコプレーナ線路とすることもできる。このときは、ガンダイオード２０は、そのアノード電極２５Ａのバンプ２７を中央の信号線路に接続し、カソード電極２５Ｋの両側のバンプ２８を接地電極に接続すればよい。
【００２２】
更に、ガンダイオード２０のアノード電極２５Ａ、カソード電極２５Ｋは活性層の濃度勾配によって反対になることもあり、この場合はチョーク部１３に印加する電圧の極性を適宜選定すればよい。
【００２３】
図４は線路基板１０を平行平板１、２に対して垂直になるように搭載したものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上から本発明によれば、バイアスを印加するためのチョークとガンダイオードとの接続が単純となって組立が容易となり、その作業効率が向上する。
【００２５】
また、ガンダイオードの搭載にリボンが不要であり寄生インダクタンスは発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のＮＲＤガイドガン発振器の斜視図である。
【図２】（ａ）は線路基板の平面図、（ｂ）は裏面図である。
【図３】（ａ）はガンダイオードの平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は変形例のガンダイオードの断面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態のＮＲＤガイドガン発振器の斜視図である。
【図５】（ａ）は従来のＮＲＤガイドガン発振器の斜視図、（ｂ）は共振器の斜視図である。
【図６】（ａ）は図６に示したＮＲＤガイドガン発振器のマウントの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１，２：金属の平行平板、３：誘電体ストリップ線路、１０：線路基板、１１：平板基板、１２：信号線路、１３：チョーク部、１４：信号電極、１５：表面接地電極、１６：接地電極、１７：ヴィアホール、２０：ガンダイオード、２１：半導体基板、２２：第１のコンタクト層、２３：活性層、２４：第２のコンタクト層、２５：金属層、２５Ａ：アノード電極、２５Ｋ：カソード電極、２６：凹部、２７，２８：バンプ、３０：ヒートシンク、１１０：従来例のガンダイオード、１２０：マウント、１２１：マウントの円筒部、１２２：放熱基台、１３０：共振器、１３１：共振器の銅箔部分、１４０：バイアスチョーク、１４１：リッド、１４２：円筒形のセラミック、１４３：リボン。BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an NRD guide gun oscillator configured by combining an NRD guide (non-radiative dielectric waveguide) circuit and a Gunn diode.
[0001]
[Prior art]
NRD guide circuits are attracting attention as transmission lines in the microwave, especially in the millimeter wave band of 30 GHz or higher, because they have lower propagation loss than microstrip lines and are easier to produce propagation paths than waveguides. ing. This NRD guide circuit has a structure in which a dielectric strip line through which an electromagnetic wave propagates is sandwiched between two parallel flat plates of conductive metal. The facing distance between the parallel flat plates is set to ½ or less of the operating frequency wavelength. Therefore, the electromagnetic wave is blocked at a place other than the dielectric strip line and its emission is suppressed, so that the electromagnetic wave can be propagated along the dielectric strip line with low loss. Oscillators of 35 GHz band and 60 GHz band configured by combining this NRD guide circuit and a Gunn diode have been developed, and an oscillation output comparable to a waveguide is obtained.
[0002]
FIG. 5A is a diagram showing a configuration of a conventional NRD guide gun oscillator. In this structure, a mount 120 on which a Gunn diode 110 is mounted together with a dielectric strip line 3 is installed in a space between parallel plates 1 and 2, and a high-frequency output oscillated by the Gunn diode 110 passes through a resonator 130. Then, it is led out to the dielectric strip line 3. In FIG. 5 (a), a part of the parallel plate 1 is notched for the understanding of the drawing.
[0003]
FIG. 5B is a diagram showing a typical example of the resonator 130, which includes a copper foil portion 131 obtained by patterning a copper foil of a Teflon copper-clad ridge layer substrate by etching. The oscillation frequency can be adjusted by adjusting the width and length of the copper foil portion 131. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the mount 120. The Gunn diode 110 is housed in a cylindrical part 121, and a bias voltage is applied via a bias choke 140 connected next to the cylindrical part 121. The bias choke 140 is obtained by patterning a Teflon copper-clad laminate by etching, and further cutting off the laminate so that the copper foil portion that becomes the connection portion lid 141 in the cylindrical portion 121 remains. The Gunn diode 110 has its cathode electrode brazed to the heat dissipation base 122 of the mount 120. The heat radiating base 122 is insulated and separated from the lid 141 by a cylindrical ceramic 142, and the lid 141 is connected to the anode electrode of the Gunn diode 110 by a ribbon 143.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described NRD guide gun oscillator is difficult to manufacture because it uses a special mount 120. In particular, the bias choke 140 has to scrape the substrate to expose the lid 141. There was a very bad problem. In addition, since the anode electrode of the Gunn diode 110 and the lid 141 are connected by the ribbon 143, there is a problem that parasitic inductance occurs and characteristics vary. An object of the present invention is to provide an NRD guide gun oscillator in which the above problems are solved.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, parallel plates made of two metal plates are arranged at intervals of 1/2 or less of the wavelength of the operating frequency, and a dielectric strip line is sandwiched between the parallel plates. In the NRD guide gun oscillator, an insulating or semi-insulating flat substrate having two signal electrodes connected to both ends of a signal line and a ground electrode insulated from each signal electrode formed on the surface, and a semiconductor A first contact layer, an active layer, a second contact layer, and a metal layer are sequentially laminated on the upper surface of the substrate, and the metal layer is partitioned by a recess, and an anode electrode and a cathode electrode are formed on the same plane. The bumps formed on one of the two electrodes are directly connected to the signal electrode of the flat substrate and the bump formed on the other electrode is directly connected to the ground electrode. An upper Gunn diode and a heat sink supporting the back surface of the flat substrate with respect to the parallel plate, and configured to electromagnetically couple substantially the center of the signal line of the flat substrate to the dielectric strip line did.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an NRD guide gun oscillator according to an embodiment of the present invention. The NRD guide circuit has a structure in which a dielectric strip line 3 is sandwiched between two metal parallel plates 1 and 2 and is the same as the conventional example. In the present embodiment, two Gunn diodes 20 are mounted on the line substrate 10, and these are supported with respect to the parallel plate 2 through grounding, heat dissipation, and a heat sink 30.
[0012]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the line substrate 10 is semi-insulating or insulating (for example, AlN having a specific resistance of about 10 ⁶ Ωcm or more and a thermal conductivity of about 140 W / mK or more, (SiC , diamond, etc.) on the surface of a flat substrate 11, a signal line 12, a choke portion 13 for applying a DC bias to the signal line 12, two signal electrodes 14 connected to both ends of the signal line 12, two signals Two pairs of surface ground electrodes 15 arranged so as to sandwich the electrode 14 are formed, a ground electrode 16 is formed on the back surface, and the surface ground electrode 15 is connected to the ground electrode 16 by a via hole 17. This line substrate 10 has no ground electrode on the back surface of the signal line 12 and forms a suspended line.
[0013]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the Gunn diode 20 is formed by laminating a first contact layer 22, an active layer 23, a second contact layer 24, and a metal layer 25 on the upper surface of the semiconductor substrate 21. Then, by forming a circular recess 26 at the center so as to reach the first contact layer 22 from the metal layer 25, the metal layer 25 is divided into an anode electrode 25A and a cathode electrode 25K, and the anode electrode The Au bumps 27 that are easy to be thermocompression bonded on the 25A, and the same Au bumps 28 are formed on the cathode electrode 25K so as to have the same level of height. The bumps 27 and 28 are also equivalent to the anode electrode 25A and the cathode electrode 25K. As an example, the semiconductor substrate 21 is made of n-type gallium arsenide with an impurity concentration of 1 to 2 × 10 ¹⁸ atoms / cm ³ , and the first contact layer 22 has an impurity concentration of 2 × 10 ¹⁸ atoms / cm ³ and a thickness of 1 The active Katsura layer 23 is made of n-type gallium arsenide having an impurity concentration of 1.2 × 10 ¹⁶ atoms / cm ³ and a thickness of 1.6 μm, and the second contact layer 24 is made of impurities. It is made of n-type gallium arsenide having a concentration of 1 × 10 ¹⁸ atoms / cm ³ and a thickness of 0.3 μm. Instead of gallium arsenide, other compound semiconductors such as indium phosphide can be used. The Gunn diode 20 is set such that the area of the active layer in the partition corresponding to the anode electrode 25A is the area (cross-sectional area) in which a predetermined operating current of the Gunn diode can be obtained.
[0014]
Further, the area of the active layer corresponding to the cathode electrode 25K is set to be 10 times or more of the area of the active layer corresponding to the anode electrode 25A, and the electric resistance of the semiconductor stacked portion under the cathode electrode 25K is that of the anode electrode 25A. By setting it to 1/10 or less, the portion does not function as a Gunn diode but functions as a low resistance substantially.
[0015]
As shown in FIG. 3C, the Gunn diode 20 has a structure in which the second contact layer 24 and the active layer 23 under the cathode electrode 25K in FIG. 3B are removed. replaced with 'bumps 27 and the upper surface of the first contact layer 22 directly cathode electrode 25K deposited on the bump 28 anode electrode 25A may be those provided in the level of height the same.
[0016]
When mounting the Gunn diode 20 on the flat substrate 11 of the line substrate 10, the bump 27 of the anode electrode 25 </ b> A is connected to the signal electrode 14, and the pair of bumps 28 of the cathode electrode 25 </ b> K is connected to the pair of surface ground electrodes 15. Perform thermocompression bonding so that they are connected. Then, the portion of the ground electrode 16 of the line substrate 10 is connected to the heat sink 30 so as to be grounded to the flat plate 2 through the heat sink 30. The same applies to the other Gunn diode.
[0017]
As shown in FIG. 1, the line substrate 10 is mounted on the NRD guide circuit so that the flat substrate 11 of the line substrate 10 is perpendicular to the parallel plates 1 and 2, and the central portion of the signal line 12 is the dielectric strip line 3. It approaches so that it may approach from the perpendicular direction with respect to the base of this. When a voltage is applied to the choke portion 13, the Gunn diode 20 closer to the choke 13 is connected from the signal electrode 14, and the far Gunn diode 20 is connected from the signal electrode 14 via the signal line 12 to the via hole 17, Current flows through the path of the ground electrode 16, the heat sink 30, and the flat plate 2, and electromagnetic waves (microwaves) are generated by the two Gunn diodes 20. The generated electromagnetic wave resonates in the signal line 12, and a part thereof is coupled with the dielectric strip line 3 and propagates.
[0018]
In the present embodiment, since the choke portion 13 is formed on the flat substrate 11, it can be formed by etching simultaneously with the signal line 12, the signal electrode 14, and the surface ground electrode 15, so that it is not necessary to remove the substrate and assemble it. Is easy and its working efficiency is improved.
[0019]
In addition, since the Gunn diode 20 is directly mounted on the flat substrate 11 in a face-down posture, no parasitic inductance that causes a problem when using a ribbon is generated.
[0020]
Further, since the heat generated by the Gunn diode 20 is transmitted to the heat sink 30 via the bumps 27 and 28 and the flat substrate 11 having good thermal conductivity, the heat dissipation effect is enhanced. Further, since the Gunn diode 20 is supported by the bumps 28 of the cathode electrodes 25K on both sides, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the central semiconductor laminated portion that substantially functions as the Gunn diode.
[0021]
In the above description, the signal line 12 of the line substrate 10 is a suspended line. However, if the ground electrode 16 is provided on the entire back surface of the flat substrate 11, a microstrip line is obtained. The line may be a coplanar line in which a signal line is provided in the center of the upper surface of the flat substrate 11 and a pair of ground electrodes are provided on the same surface so as to sandwich the signal line. In this case, the Gunn diode 20 may connect the bump 27 of the anode electrode 25A to the central signal line and connect the bumps 28 on both sides of the cathode electrode 25K to the ground electrode.
[0022]
Furthermore, the anode electrode 25A and the cathode electrode 25K of the Gunn diode 20 may be reversed depending on the concentration gradient of the active layer. In this case, the polarity of the voltage applied to the choke portion 13 may be selected as appropriate.
[0023]
In FIG. 4, the line substrate 10 is mounted so as to be perpendicular to the parallel plates 1 and 2.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the connection between the choke for applying the bias and the Gunn diode is simplified, the assembly is facilitated, and the working efficiency is improved.
[0025]
Moreover, no ribbon is required for mounting the Gunn diode, and no parasitic inductance is generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an NRD guide gun oscillator according to an embodiment of the present invention.
2A is a plan view of a line substrate, and FIG. 2B is a back view.
3A is a plan view of a Gunn diode, FIG. 3B is a cross-sectional view, and FIG. 3C is a cross-sectional view of a modified Gunn diode.
FIG. 4 is a perspective view of an NRD guide gun oscillator according to another embodiment of the present invention.
5A is a perspective view of a conventional NRD guide gun oscillator, and FIG. 5B is a perspective view of a resonator.
6A is a perspective view of the mount of the NRD guide gun oscillator shown in FIG. 6, and FIG. 6B is a sectional view taken along line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 2: Metal parallel plate, 3: Dielectric strip line, 10: Line substrate, 11: Flat substrate, 12: Signal line, 13: Choke part, 14: Signal electrode, 15: Surface ground electrode, 16: Ground Electrode, 17: Via hole, 20: Gunn diode, 21: Semiconductor substrate, 22: First contact layer, 23: Active layer, 24: Second contact layer, 25: Metal layer, 25A: Anode electrode, 25K: Cathode electrode, 26: recess, 27, 28: bump, 30: heat sink, 110: conventional Gunn diode, 120: mount, 121: cylindrical portion of mount, 122: heat dissipation base, 130: resonator, 131: resonance Copper foil part of the vessel, 140: bias choke, 141: lid, 142: cylindrical ceramic, 143: ribbon.

Claims

２枚の金属板からなる平行平板を使用周波数の波長の１／２以下の間隔で配置し、該平行平板の間に誘電体ストリップ線路を挟持したＮＲＤガイドガン発振器において、
信号線路の両端に接続された二つの信号電極およびそれぞれの信号電極に対して絶縁された接地電極が表面に形成された絶縁性又は半絶縁性の平板基板と、
半導体基板の上面に、第１のコンタクト層、活性層、第２のコンタクト層、および金属層を順に積層して、凹部により、前記金属層を区画し、同一平面にアノード電極およびカソード電極が形成され、フェースダウンで、該両電極の一方の電極に形成されたバンプが前記平板基板の信号電極に直接接続され他方の電極に形成されたバンプが前記接地電極に直接接続された２つ以上のガンダイオードと、
前記平板基板の裏面を前記平行平板に対して支持するヒートシンクとを具備し、前記平板基板の前記信号線路の略中央を前記誘電体ストリップ線路に電磁的に結合させたことを特徴とするＮＲＤガイドガン発振器。In an NRD guide gun oscillator in which parallel plates made of two metal plates are arranged at intervals of 1/2 or less of the wavelength of the operating frequency, and a dielectric strip line is sandwiched between the parallel plates,
An insulative or semi-insulating flat substrate having two signal electrodes connected to both ends of the signal line and a ground electrode insulated from each signal electrode formed on the surface;
A first contact layer, an active layer, a second contact layer, and a metal layer are sequentially stacked on the upper surface of the semiconductor substrate, and the metal layer is partitioned by a recess, and an anode electrode and a cathode electrode are formed on the same plane. And two or more bumps formed on one electrode of the two electrodes are directly connected to the signal electrode of the flat substrate and the bump formed on the other electrode is directly connected to the ground electrode. Gunn diode,
An NRD guide comprising: a heat sink for supporting a back surface of the flat substrate with respect to the parallel plate; and an electromagnetic wave coupling of a substantially center of the signal line of the flat substrate to the dielectric strip line. Gun oscillator.