IMPATT-Diode

Die IMPATT-Diode ist eine spezielle Diode zur Erzeugung von Hochfrequenz. Der Name leitet sich von der englischen Bezeichnung Impact Ionization Avalanche Transit Time Diode ab, im Deutschen wird sie Lawinen-Laufzeit-Diode (LLD) genannt.

Die Hauptvertreter der IMPATT-Dioden-Familie sind die Read-Diode, der einseitig abrupte p-n-Übergang, die doppelseitige Doppeldriftdiode, hi-lo- und lo-hi-lo-Dioden und die pin-Diode. Weitere Laufzeitdioden sind die BARITT-Diode, die DOVETT-Diode und die TRAPATT-Diode.

Die IMPATT-Diode ist eine der leistungsfähigsten Halbleitergeneratoren bis zu 300 GHz und damit eine wichtige Quelle für Mikrowellen derart hoher Frequenz beziehungsweise Millimeterwellen. Sie erreicht über 10-fach höhere Leistungen als die Gunndiode im Frequenzbereich 10–150 GHz.

Genutzt wird sie in elektronischen Schaltungen, in denen hochfrequente Oszillatoren gebraucht werden. Das sind unter anderem Sender in der Millimeterwellenkommunikation, Radar für den zivilen Luft- und Bodengebrauch oder zur Steuerung von Raketen im militärischen Bereich und ähnliche Anwendungen.

Vorteile der IMPATT-Dioden sind, dass sie eine höhere Effizienz (12–20 % im Bereich von 5–10 GHz) als Gunndioden und Reflexklystrons haben, langlebig sind und gegenüber Gunndioden hohe HF-Leistungen (z. B. bei 9,5 GHz 3,5 W kontinuierlich und 15 W gepulst) erzeugen können.

Nachteilig ist das hohe Phasenrauschen und die hohen Reaktanzen. Die Reaktanzen sind stark abhängig von der Oszillationsamplitude und müssen daher im Schaltungsentwurf berücksichtigt werden, damit es nicht zu Verstimmungen oder gar zur Zerstörung der Diode kommt.