基本結構

　　其基本結構是Read二極管的結構，即內部具 有p-n-i-n型式。工作時外加有較大的直流反向電壓(要大于器件的雪崩擊穿電壓)，并要使得n區(qū)和i區(qū)全部耗盡(其中存在有強的電場);雪崩區(qū)在p-n勢壘處(寬度很窄)，n區(qū)和i區(qū)幾乎都是載流子的漂移區(qū)。當雪崩區(qū)倍增出載流子時，二極管上的電壓即下降;然后電子渡越漂移區(qū)，當到達陽時即輸出一個電流脈沖，與此同時二極管上的電壓又增大;接著又發(fā)生雪崩區(qū)倍增，然后漂移，……這樣即不斷地輸出電流脈沖，從而產生微波振蕩。因為產生載流子的雪崩倍增作用可以造成電流與電壓波形之間近似有π/2的相位差，而且漂移渡越過程也可以造成電流與電壓波形之間產生一定的相位差(最恰當的是π/2)，因此輸出電流與輸出電壓之間在一定的條件下有可能反相(呈現(xiàn)交流負電阻)，即器件就可以產生振蕩而輸出交流信號;在理想情況(輸出電流與電壓之間的相位差=π)下，輸出信號的振蕩頻率為f = vs / 2 W = 1/ 2 td ，即f與漂移區(qū)長度W和電子渡越漂移區(qū)的時間td 有關(vs是電子的飽和漂移速度)。由于IMPATT二極管是工作在擊穿電壓以上，而且雪崩倍增電流很大，所以其輸出功率較大;并且減薄漂移區(qū)長度，可提高工作頻率，例如W=5mm時，f =10GHz，可在mm波段工作。但是該器件是工作在雪崩倍增狀態(tài)，則噪聲大，不宜用作本機振蕩信號源。