studi tentang mekanisme pembetulan arus bolak-balik di bidang kontak antara dua lingkungan yang berbeda - semikonduktor dan logam, telah dihipotesiskan bahwa itu didasarkan pada apa yang disebut terowongan efek operator.Namun, pada waktu itu (1932) tingkat perkembangan teknologi semikonduktor tidak diperbolehkan untuk mengkonfirmasi dugaan tersebut secara empiris.Hanya pada tahun 1958, seorang ilmuwan Jepang Esaki bisa mengkonfirmasi itu cemerlang, menciptakan pertama dalam sejarah terowongan dioda.Berkat kualitas yang menakjubkan (terutama kecepatan), produk ini telah menarik perhatian para spesialis di berbagai bidang teknis.Hal ini jelas bahwa dioda - perangkat elektronik yang merupakan serikat dalam satu kasus dua bahan yang berbeda dengan berbagai jenis konduktivitas.Oleh karena itu, arus listrik dapat mengalir melalui itu dalam satu arah saja.Perubahan polaritas mengarah ke "tertutup" dioda dan meningkatkan ketahanan.Peningkatan tegangan mengarah ke "breakdown".
Pertimbangkan bagaimana terowongan dioda.Klasik perangkat rectifier semikonduktor menggunakan kristal memiliki sejumlah kotoran tidak lebih dari 10 di 17 derajat (tingkat -3 cm).Dan karena parameter ini secara langsung berhubungan dengan jumlah pembawa muatan bebas, ternyata bahwa masa lalu tidak pernah bisa lebih dari batas yang ditentukan.
Ada rumus yang memungkinkan untuk menentukan ketebalan zona menengah (transisi pn):
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
mana Na dan Nd - jumlah donor terionisasi dan akseptor, masing-masing;Pi - 3,1416;q - nilai muatan elektron;U - tegangan yang diberikan;Uk - beda potensial di daerah transisi;E - konstanta dielektrik.
konsekuensi dari rumus adalah kenyataan bahwa pn dioda klasik ditandai dengan kekuatan medan rendah dan ketebalan yang relatif besar.Untuk elektron bisa mendapatkan zona bebas, mereka membutuhkan tambahan energi (disampaikan dari luar).
terowongan dioda dalam desain menggunakan jenis semikonduktor, yang mengubah kandungan pengotor untuk 10 sampai 20 derajat (tingkat -3 cm) yang jauh berbeda dari yang klasik.Hal ini menyebabkan penurunan drastis dalam ketebalan transisi, peningkatan tajam dari kekuatan medan di wilayah pn dan, sebagai akibatnya, munculnya terowongan persimpangan, ketika elektron untuk masuk ke pita valensi tidak membutuhkan energi tambahan.Hal ini terjadi karena tingkat energi partikel tidak berubah selama penghalang bagian.Terowongan dioda dapat dengan mudah dibedakan dari biasa dengan karakteristik arus-tegangan.Efek ini membuat dia semacam lonjakan - resistance diferensial negatif.Melalui terowongan ini dioda yang banyak digunakan dalam perangkat-frekuensi tinggi (periode pengurangan pn ketebalan membuat perangkat cepat seperti), peralatan presisi pengukuran, generator dan, tentu saja, komputer.
Meskipun saat ini di efek terowongan mampu mengalir di kedua arah, dengan ketegangan hubungan dioda langsung di zona transisi meningkat dengan mengurangi jumlah elektron mampu terowongan bagian.Peningkatan tegangan mengarah ke hilangnya lengkap terowongan saat ini dan dampaknya hanya pada difus biasa (seperti dalam dioda klasik).
Ada juga satu perwakilan lebih dari perangkat tersebut - menghadap dioda.Ini adalah sama dioda terowongan, tetapi dengan karakteristik yang berubah.Perbedaannya adalah bahwa nilai konduktivitas koneksi terbalik, di mana perangkat meluruskan konvensional "dikunci", itu lebih tinggi dari langsung.Sifat-sifat lain sesuai dengan terowongan dioda: kinerja, rendah diri kebisingan, kemampuan untuk meluruskan komponen variabel.
