Amplificadores de estado solido

Introducción
La amplificación es una de las funciones más básicas y relevantes en los
circuitos de microondas.

Los primeros amplificadores de microondas utilizaban tubos y
válvulas, como elklystron o los tubos de onda progresiva (TWT).

El desarrollo de la física del estado sólido con materiales
semiconductores permitió la aplicación de dispositivos de dos
terminales comoamplificadores. Es el caso de los diodos túnel y de
avalancha (Gunn e IMPATT son los ejemplos más destacados).
Sin embargo, a partir de los años 70, la mayoría de los
amplificadores utilizan dispositivos detres terminales. Primero
fueron los transistores de unión bipolar, con substrato de silicio
(BJT). Posteriormente, los de efecto de campo (FET), con sustrato
de GaAs (MESFET).
Durante estas últimasdécadas el desarrollo ha sido espectacular,
sobre todo en la obtención de compuestos pseudomórficos y de
heterouniones, cuyos logros más destacados han sido el transistor
bipolar de heterounión(HBT) y el transistor de alta movilidad
electrónica (HEMT).
En la sigiuente tabla se resumen las características más destacadas de los
principales transistores de microondas:

2. Dispositivos deestado sólido en microondas
Sin que se pretenda hacer un estudio riguroso de la física del estado sólido
de los semiconductores, para abordar el estudio de los amplificadores de
microondas espreciso recordar ciertas nociones básicas.
Los tres semiconductores más empleados son el silicio, el germanio y el
galio. Tomando como ejemplo el silicio, su estructura cristalina consiste
en unarepetición tridimensional de una célula unitaria en forma de
tetraedro, con un átomo en cada vértice. Cada átomo tiene 14 electrones,
cuatro de los cuales son de valencia.

Si en la situación descritase aplica al cristal un campo eléctrico
constante, como resultado de las fuerzas electrostáticas, los electrones se
aceleran y la velocidad crecería indefinidamente con el tiempo, si no
fuera...