lo studio del meccanismo di rettifica della corrente nella zona di contatto tra due ambienti differenti alternata - il semiconduttore e il metallo, è stato ipotizzato che si basa sul cosiddetto effetto tunnel di vettori.Tuttavia, a quel tempo (1932) il livello di sviluppo della tecnologia dei semiconduttori non è consentito di confermare la congettura empiricamente.Solo nel 1958, uno scienziato giapponese Esaki è stato in grado di confermare che brillantemente, creando il primo nella storia del diodo tunnel.Grazie alla sua qualità sorprendente (in particolare la velocità), questo prodotto ha attirato l'attenzione di specialisti in diversi settori tecnici.È chiaro che il diodo - un dispositivo elettronico che è l'unione in un solo caso di due materiali differenti con differenti tipi di conducibilità.Pertanto, la corrente elettrica può fluire attraverso esso in una sola direzione.Cambio di polarità conduce al diodo "chiuso" e aumentare la sua resistenza.L'aumento di tensione porta ad una "ripartizione".
Considerate come il diodo tunnel.Classic dispositivo raddrizzatore utilizza un cristallo semiconduttore avente un numero di impurezze non superiore a 10 gradi a 17 (gradi -3 centimetri).E poiché questo parametro è direttamente correlato al numero di portatori di carica liberi, si scopre che il passato non può essere superiore al limite specificato.
C'è una formula che permette di determinare lo spessore della zona intermedia (pn transizione):
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
dove Na e Nd - il numero di donatori e accettori ionizzati, rispettivamente;Pi - 3,1416;q - il valore della carica dell'elettrone;U - tensione applicata;Uk - differenza di potenziale nella zona di transizione;E - costante dielettrica.
conseguenza della formula è il fatto che la giunzione pn diodo classico caratterizzato da una bassa intensità di campo e una relativamente grande spessore.Per gli elettroni potrebbero ottenere una zona franca, hanno bisogno di energia supplementare (impartita dall'esterno).
diodo tunnel nel suo design utilizza questi tipi di semiconduttori, che alterano il contenuto di impurità di 10 a 20 gradi (gradi -3 cm), che è molto diverso da quelli classici.Questo porta ad una drastica riduzione dello spessore della transizione, un forte aumento della forza di campo nella regione pn e, di conseguenza, la comparsa della giunzione tunnel, quando l'elettrone per entrare nella banda di valenza non richiede energia supplementare.Ciò si verifica perché il livello di energia delle particelle non viene modificata durante la barriera passaggio.Il diodo tunnel può essere facilmente distinto dal normale per la caratteristica corrente-tensione.Resistenza differenziale negativo - Questo effetto di lei una sorta di impulso fa.Attraverso questo tunnel diodi sono ampiamente utilizzati in dispositivi ad alta frequenza (spessore periodo pn riduzione rende un dispositivo così veloce), apparecchi di misura di precisione, generatori e, naturalmente, i computer.
Sebbene corrente l'effetto tunnel è in grado di fluire in entrambe le direzioni, con una tensione di collegamento a diodo diretto nella zona di transizione è aumentato riducendo il numero di elettroni in grado di transito tunnel.L'aumento di tensione porta alla completa scomparsa della corrente di tunnel e l'impatto solo sul solito diffuso (come nei diodi classici).
C'è anche un ulteriore rappresentante di tali dispositivi - di fronte a diodi.È lo stesso diodo tunnel, ma con caratteristiche alterate.La differenza è che il valore della conducibilità del collegamento inverso, in cui un dispositivo raddrizzatore convenzionale "bloccato", è superiore alla diretta.Le altre proprietà corrispondono al diodo tunnel: prestazioni, bassa auto-rumore, la capacità di raddrizzare le componenti variabili.
