изследване на механизма за поправка на променлив ток в зоната на контакт между две различни среди - полупроводника и метала, беше предположено, че тя се основава на така наречения ефект на тунел носители.Въпреки това, по това време (1932) на нивото на развитие на полупроводниковата технология не е позволено да се потвърди хипотезата емпирично.Само през 1958 г., един японски учен Esaki е в състояние да я потвърдите брилянтно, създавайки първата в историята на тунел диод.Благодарение на невероятно неговото качество (по-специално на скоростта), този продукт е привлякла вниманието на специалисти в различни технически области.Ясно е, че диод - електронно устройство, което е обединение в един-единствен случай на две различни материали с различни видове проводимост.Следователно, може да тече електрически ток през него само в една посока.Смяна на поляритета води до "затворен" диод и повишаване на нейната устойчивост.Увеличението на напрежение води до "повреда".
Помислете как тунел диод.Classic токоизправител полупроводниково устройство използва кристал с редица примеси не повече от 10 на 17 степен (степен -3 см).И тъй като този параметър е пряко свързан с броя на свободните носители на заряд, се оказва, че миналото никога не може да бъде повече от определената граница.
има формула, която позволява да се определи дебелината на междинната зона (преход PN):
L = ((Е * (UK-U)) / (2 * Pi * р)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
където Na и Nd - брой на йонизирани донори и акцептори, съответно;Pi - 3.1416;р - стойността на електронния заряд;U - приложено напрежение;Uk - потенциална разлика в зоната на преход;Е - диелектрична константа.
следствие от формулата е фактът, че PN кръстопът диод класика характеризира с ниска сила на полето и относително голяма дебелина.За да електроните могат да получат свободна зона, която им е необходима допълнителна енергия (придадена отвън).
тунелен диод в своя дизайн използва тези видове полупроводници, които променят съдържанието на примеси към 10-20 градуса (степен -3 cm), което е много по-различен от класическите.Това води до драстично намаляване на дебелината на прехода, рязко увеличаване на напрегнатостта на полето в района на р-н и, като следствие, появата на тунел кръстовището, когато електронът да влязат в валентната зона не се нуждае от допълнителна енергия.Това се случва, защото нивото на енергия на частиците не се променя по време на преминаването бариера.Диод тунел може лесно да се различи от обикновеното от неговия ток-напрежение характеристика.Отрицателно диференциално съпротивление - Този ефект й вид скока прави.Чрез този тунел диоди са широко използвани в високочестотни устройства (дебелина период PN намаляване прави такъв бърз устройство), високоточни измервателни уреди, генератори и, разбира се, компютри.
Въпреки ток при ефекта на тунела е в състояние да тече и в двете посоки, с директна връзка напрежение диод в преходната зона се увеличава с намаляване на броя на електроните, способни да тунел преминаване.Увеличението на напрежение води до пълно изчезване на тунел ток и въздействието само на обичайните проникват (както в класически диоди).
Има и още един представител на такива устройства - с лице диод.Това е същата тунелен диод, но с променени характеристики.Разликата е, че стойността на проводимостта на обратна връзка, в която конвенционален ректификационна устройство "заключен", е по-висока от Direct.Другите характеристики съответстват на тунелен диод: производителност, ниска собствения шум, способността да се изправи променливите компоненти.
