die Untersuchung des Mechanismus der Gleichrichtung des Wechselstroms in der Kontaktfläche zwischen zwei unterschiedlichen Umgebungen, - die Halbleiter und dem Metall, es wurde vermutet, dass sie auf der sogenannten Tunneleffekt von Trägern beruht.Doch zu dieser Zeit (1932) den Stand der Entwicklung der Halbleitertechnologie ist nicht erlaubt, die Vermutung empirisch bestätigen.Nur im Jahr 1958, war ein japanischer Wissenschaftler Esaki der Lage, es genial zu bestätigen, die Schaffung der erste in der Geschichte der Tunneldiode.Dank seiner erstaunlichen Qualität (insbesondere Geschwindigkeit), hat dieses Produkt die Aufmerksamkeit von Spezialisten in verschiedenen technischen Bereichen angezogen.Es ist klar, dass die Diode - ein elektronisches Gerät, das eine Vereinigung in einem einzigen Fall von zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Leitfähigkeit.Daher kann elektrischer Strom durch sie nur in einer Richtung fließen.Änderung der Polarität führt zu der "geschlossen" Diode und erhöht seinen Widerstand.Der Anstieg in der Spannung führt zu einem "Zusammenbruch".
Überlegen Sie, wie die Tunneldiode.Klassische Gleichrichter-Halbleitervorrichtung verwendet einen Kristall mit einer Reihe von Verunreinigungen nicht mehr als 10 bei 17 Grad (Grad -3 Zentimeter).Und da dieser Parameter hängt direkt mit der Anzahl der freien Ladungsträger, stellt sich heraus, dass die Vergangenheit kann niemals mehr als die angegebene Grenze sein.
Es ist eine Formel, um die Dicke der Zwischenzone (Übergang pn) bestimmen können:
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
wo Na und Nd - Zahl der ionisierten Donatoren und Akzeptoren sind;Pi - 3,1416;q - der Wert der Elektronenladung;U - angelegten Spannung;Uk - Potentialdifferenz an dem Übergangsbereich;E - Dielektrizitätskonstante.
Konsequenz der Formel ist die Tatsache, daß der pn-Übergang-Diode klassischen durch geringe Feldstärke und eine relativ große Dicke aufweist.Um die Elektronen können in einer Freizone zu erhalten, müssen sie zusätzliche Energie (von außen vermittelt).
Tunneldiode in ihrem Aufbau verwendet diese Typen von Halbleitern, die den Verunreinigungsgehalt auf 10 bis 20 Grad (Grad -3 cm), die sehr verschieden von den klassischen Einsen verändern.Dies führt zu einer drastischen Reduzierung der Dicke der Übergangs, einen starken Anstieg der Feldstärke im pn-Region und, als Konsequenz der Entstehung des Tunnelübergangs, wenn der Elektronenstrahl in das Valenzband erhalten keine zusätzliche Energie benötigen.Dies geschieht, weil das Energieniveau der Teilchen während der Durchgangssperre verändert.Die Tunneldiode kann leicht von der gewöhnlichen durch ihre Strom-Spannungscharakteristik unterscheiden.Dieser Effekt macht sie zu einer Art von Überspannungs - negativen differentiellen Widerstand.Durch diese Tunneldioden sind weit verbreitet in Hochfrequenz-Geräten verwendet (Dickenreduktion pn Periode macht so ein schnelles Gerät), Präzisions-Messgeräte, Generatoren und natürlich Computern.
Obwohl Strom an den Tunneleffekt der Lage ist, in beide Richtungen fließt, mit einer direkten Verbindung Diodenspannung in der Übergangszone wird durch die Verringerung der Anzahl von Elektronen in der Lage Tunnelpassage erhöht.Der Anstieg in der Spannung führt zum vollständigen Verschwinden des Tunnelstroms und die Wirkung ist nur auf die übliche diffus (wie in der klassischen Dioden).
Es gibt auch einem weiteren Vertreter solcher Einrichtungen - Blick auf Diode.Es ist die gleiche Tunneldiode, aber mit veränderten Eigenschaften.Der Unterschied ist, dass der Wert der Leitfähigkeit von der Rückwärtsverbindung, bei der eine herkömmliche Gleichrichtervorrichtung "gesperrt", die höher als die Gleich ist.Die weiteren Eigenschaften entsprechen dem Tunneldiode: Leistung, geringes Eigenrauschen, die Fähigkeit, die variable Bestandteile zu begradigen.
