Einleitung

Zusammenfassung

Die Mikrowellentechnik befaßt sich mit der Erzeugung und Verarbeitung von elektrischen Schwingungen, deren Wellenlänge klein ist gegenüber den Abmessungen der signalverarbeitenden Geräte oder Anordnungen. Bei Hohlleiterschaltungen und Antennen, deren Größe in Metern gemessen wird, beginnt der Bereich der Mikrowellentechnik für elektromagnetische Wellen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten, bei einer Frequenz von etwa 1000 MHz entsprechend einer Wellenlänge von 30 cm. In der Halbleiter-Elektronik sind die typischen Abmessungen erheblich kleiner und betragen nur Bruchteile von Millimetern. Dort ist jedoch für die Wellenlänge nicht die Lichtgeschwindigkeit maßgebend, sondern die erheblich geringere Geschwindigkeit der beweglichen Ladungsträger im Festkörper. Elektronen und Löcher werden in Festkörpern durch ständige Wechselwirkung mit thermischen Kristallgitterschwingungen und mit den fest eingebauten Störstellen erheblich in der Beweglichkeit behindert und erreichen bei Raumtemperatur und üblicher Dotierung höchstens Geschwindigkeiten von etwa 10⁷cm/s. Eine mit den Bauelementeabmessungen vergleichbare Wellenlänge der mit dem Ladungsträgertransport verbundenen Raumladungswellen von etwa 0,1 mm entspricht dann wieder einer Frequenz von 1000 MHz, so daß man diese Frequenzgrenze auch in der Halbleiterelektronik als den Beginn des Mikrowellen-bereiches ansetzen kann. Nach oben erstrecken sich die Mikrowellenfrequenzen bis zum langwelligen Ultrarot-Bereich.