undersøgelse af mekanismen for udbedring af vekselstrøm i kontaktområdet mellem to forskellige miljøer - halvleder- og metal, er det blevet antaget, at den er baseret på den såkaldte tunnel virkning bærere.Imidlertid er på dette tidspunkt (1932) niveauet for udvikling af halvleder-teknologi ikke lov til at bekræfte formodninger empirisk.Kun i 1958, en japansk videnskabsmand Esaki var i stand til at bekræfte det glimrende, at skabe den første i historien af tunnelen diode.Takket være sin fantastiske kvalitet (især hastighed), er dette produkt tiltrukket sig opmærksomhed fra specialister på forskellige tekniske områder.Det er klart, at diode - en elektronisk enhed, der er en union i et enkelt tilfælde af to forskellige materialer med forskellige typer af ledningsevne.Derfor kan elektrisk strøm gennem det i kun én retning.Ændring af polariteten fører til "lukket" diode og øge dens modstand.Stigningen i spænding fører til en "fordeling".
Overvej hvordan tunnelen diode.Klassisk ensretter halvleder enhed bruger en krystal, der har en række urenheder, ikke over 10 ved 17 grader (grad -3 centimeter).Og da denne parameter er direkte relateret til antallet af frie ladningsbærere, viser det sig, at fortiden aldrig kan være mere end den angivne grænse.
Der er en formel, der gør det muligt at bestemme tykkelsen af den mellemliggende zone (overgangen pn):
L = ((E * (UK-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* ND)) * 1050000,
hvor Na og Nd - antal ioniserede og -acceptorer henholdsvis;Pi - 3,1416;q - værdien af elektronladningen;U - påtrykte spænding;Uk - potentielle forskel ved overgangen område;E - dielektricitetskonstant.
konsekvens af formlen er det faktum, at pn junction diode classic karakteriseret ved lav feltstyrke og en relativt stor tykkelse.Til elektronerne kunne få en frizone, de har brug for ekstra energi (bibringes udefra).
tunnel diode i sit design anvender disse typer af halvledere, som ændrer indholdet af urenheder til 10 til 20 ° (grader -3 cm), som er meget forskellig fra de klassiske dem.Dette fører til en drastisk reduktion i tykkelsen af overgangen, en kraftig forøgelse af feltstyrken i PN-regionen, og som en konsekvens, fremkomsten af tunnelforbindelse, når elektronen at komme ind i valensbåndet behøver ikke yderligere energi.Dette sker, fordi energiniveauet af partiklerne ikke ændres under passagen barriere.Tunnelen diode kan let skelnes fra den almindelige ved sin nuværende spænding karakteristik.Denne effekt gør hende en slags bølge - negativ differentiel modstand.Gennem denne tunnel dioder er meget udbredt i højfrekvente enheder (tykkelse reduktion pn periode gør sådan en hurtig enhed), præcision måleudstyr, generatorer og selvfølgelig, computere.
Selv strøm ved tunnelen effekt er i stand til at flyde i begge retninger, med en direkte forbindelse diode spænding i overgangszonen forøges ved at reducere antallet af elektroner, der kan tunnel passage.Stigningen i spænding fører til fuldstændig forsvinden af tunnelen nuværende og virkningen er kun på den sædvanlige diffuse (som i klassiske dioder).
Der er også en mere repræsentativ for sådanne anordninger - vender diode.Det er den samme tunnel diode, men med ændrede egenskaber.Forskellen er, at værdien af ledningsevnen af den omvendte forbindelse, hvor en konventionel ensrettende anordning "låst", er højere end den direkte.De andre egenskaber svarer til tunnelen diode: ydeevne, lavt egenstøj, evnen til at rette de variable elementer.
