el estudio del mecanismo de rectificación de la corriente en la zona de contacto entre dos entornos diferentes alternando - el semiconductor y el metal, se ha planteado la hipótesis de que se basa en el llamado efecto túnel de portadores.Sin embargo, en ese momento (1932) el nivel de desarrollo de la tecnología de semiconductores que no está permitido confirmar la conjetura empíricamente.Sólo en 1958, un científico japonés Esaki pudo confirmar de manera brillante, creando la primera en la historia del diodo túnel.Gracias a su calidad increíble (especialmente la velocidad), este producto ha atraído la atención de especialistas en diversas áreas técnicas.Está claro que el diodo - un dispositivo electrónico que es una unión en un solo caso de dos materiales diferentes con diferentes tipos de conductividad.Por lo tanto, la corriente eléctrica puede fluir a través de ella en una sola dirección.Cambio de polaridad del diodo conduce a "cerrado" y aumentar su resistencia.El aumento de la tensión conduce a una "ruptura".
Considere cómo el diodo túnel.Classic dispositivo semiconductor rectificador utiliza un cristal que tiene un número de impurezas no más de 10 a 17 (grado -3 centímetros).Y puesto que este parámetro está directamente relacionado con el número de portadores de carga libres, resulta que el pasado no puede ser más que el límite especificado.
Hay una fórmula que permite determinar el espesor de la zona intermedia (pn transición):
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
donde Na y Nd - número de donantes y aceptores ionizados, respectivamente;Pi - 3.1416;q - el valor de la carga del electrón;T - voltaje aplicado;Uk - diferencia de potencial en el área de transición;E - constante dieléctrica.
consecuencia de la fórmula es el hecho de que el diodo de unión pn clásico caracteriza por la intensidad de campo bajo y un espesor relativamente grande.Para los electrones podían obtener una zona franca, que necesitan energía adicional (impartido por el exterior).
diodo túnel en su diseño utiliza estos tipos de semiconductores, que alteran el contenido de impurezas a 10 a 20 (grado -3 cm), que es muy diferente de los clásicos.Esto conduce a una drástica reducción en el espesor de la transición, un fuerte aumento de la intensidad de campo en la región de pn y, como consecuencia, la aparición de la unión de túnel, cuando el electrón para entrar en la banda de valencia no necesita energía adicional.Esto ocurre porque el nivel de energía de las partículas no se cambia durante la barrera de paso.El diodo túnel se puede distinguir fácilmente de lo común por su característica de corriente-voltaje.Resistencia diferencial negativa - Este efecto de ella una especie de oleada hace.A través de este túnel diodos son ampliamente utilizados en dispositivos de alta frecuencia (espesor periodo pn reducción hace que un dispositivo de este tipo rápido), el equipo de medición de precisión, generadores y, por supuesto, las computadoras.
Aunque corriente en el efecto túnel es capaz de fluir en ambas direcciones, con una tensión directa del diodo de conexión en la zona de transición se incrementa al reducir el número de electrones capaces de pasaje túnel.El aumento de la tensión conduce a la desaparición completa de la corriente túnel y el impacto es sólo en la difusa habitual (como en diodos clásicos).
También hay otro representante de este tipo de dispositivos - frente diodo.Es el mismo diodo túnel, pero con características alteradas.La diferencia es que el valor de la conductividad de la conexión reversa, en el que un dispositivo rectificador convencional "bloqueado", es más alta que la directa.Las otras propiedades se corresponden con el diodo túnel: rendimiento, bajo ruido, la capacidad para enderezar los elementos móviles.
