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Gunn, John Battiscombe

fisico inglese (Il Cairo 1928). Vive in USA ed è noto per studi sui semiconduttori e per la scoperta (1964) dell'effetto che porta il suo nome. Tale fenomeno, che ha consentito di sviluppare una nuova classe di dispositivi elettronici, amplificatori e oscillatori, è basato sulla mobilità differenziale negativa che si riscontra in alcuni semiconduttori composti, particolarmente nell'arseniuro di gallio in cui l'effetto è stato scoperto per la prima volta "Il grafico che illustra la caratteristica conduzione dell’arseniuro di gallio nell’effetto Gunn è a pag. 349 dell’11° volume." . "Per l'effetto Gunn vedi grafico al lemma del 10° volume." In un campione omogeneo di arseniuro di gallio, la caratteristica tensione-corrente non è lineare e presenta una regione caratterizzata da conduttanza differenziale g=dI/dV negativa, nella quale la corrente I decresce al crescere della tensione V. Tale fenomeno è legato al trasferimento di elettroni tra due regioni della banda di conduzione caratterizzate da diversi valori di energia: gli elettroni con energia prossima al minimo della banda sono dotati di mobilità elevata e, acquistando energia dal campo elettrico, si spostano a una zona a energia maggiore e mobilità minore. In un dispositivo a effetto Gunn il campo elettrico si distribuisce in modo non uniforme creando due domini, l'uno a basso e l'altro ad alto campo. Quest'ultimo si origina all'elettrodo negativo, crescendo mentre si propaga verso l'elettrodo positivo dove scompare inducendo un impulso nel circuito esterno. Il dispositivo Gunn funziona così da oscillatore a formazione di domini ed è in grado di erogare potenze di picco di qualche decina di watt e frequenze fino a 20 GHz. Un secondo modo di funzionamento è quello ad accumulo limitato di carica spaziale, in cui si impedisce con un regime di grandi segnali la formazione dei domini utilizzando direttamente la conduttanza differenziale negativa per amplificare o generare oscillazioni fino a frequenze di 100 GHz (onde millimetriche).