המחקר של מנגנון תיקון של זרם חילופין באזור מגע בין שתי סביבות שונות - המוליכים למחצה והמתכת, זה כבר שיערו כי היא מבוססת על אפקט המנהרה כביכול של ספקים.עם זאת, בזמן ש( 1932) רמת פיתוח של טכנולוגיית המוליכים למחצה אינו רשאי לאשר את ההשערה באופן אמפירי.רק בשינה 1958, מדען יפני Esaki היה יכול לאשר את זה בצורה מבריקה, יצירת הראשונה בהיסטוריה של דיודה המנהרה.הודות לאיכותו המדהימה (במיוחד מהירות), מוצר זה משך את תשומת לבם של מומחים בתחומים טכניים שונים.ברורה שדיודה - מכשיר אלקטרוני שהוא איחוד במקרה אחד של שני חומרים שונים עם סוגים שונים של מוליכות.לכן, זרם חשמלי יכול לזרום דרכו בכיוון אחד בלבד.השינוי של קוטביות מוביל לדיודה "הסגורה" ולהגדיל את התנגדותה.העלייה במתח מובילה ל" התמוטטות ".
חשוב איך דיודה המנהרה.מכשיר מוליכים למחצה מיישר קלאסי משתמש בגביש יש מספר הזיהומים לא יותר מ -10 על 17 מעלות (תואר -3 סנטימטרים).ומכיוון שפרמטר זה קשור ישירות למספר נושאי מטען חופשיים, מתברר כי בעבר אף פעם לא יכול להיות יותר מהגבול שצוין.
יש נוסחה שמאפשרת לקבוע את העובי של אזור ביניים (PN מעבר):
L = ((* E (בריטניה-U)) / (2 Pi * * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
בי Na וNd - מספר תורמים מיוננים וacceptors, בהתאמה;Pi - 3.1416;q - ערכו של מטען האלקטרון;U - מיושם מתח;בריטניה - הפרש פוטנציאלים באזור המעבר;E - קבוע דיאלקטרי.תוצאת
של הנוסחה היא העובדה שקלסית דיודה צומת pn מתאפיין בעוצמת שדה נמוכה ועובי גדול יחסית.לאלקטרונים יכולים לקבל אזור חופשי, שהם זקוקים לאנרגיה נוספת (הנחילה מבחוץ).דיודות מנהרת
בעיצובו משתמשת בסוגים אלה של מוליכים למחצה, המשנים את תוכן הטומאה 10 עד 20 מעלות (סנטימטר -3 תואר) שהוא שונה בהרבה מאלה הקלאסיים.זה מוביל לירידה דרסטית בעובי של המעבר, עלייה חדה של עוצמת השדה באזור pn ו, כתוצאה מכך, את הופעתה של צומת המנהרה, כאשר האלקטרון להיכנס לפס הערכיות אינו זקוק לאנרגיה נוספת.זו מתרחשת משום שרמת האנרגיה של החלקיקים אינה משתנות במהלך מחסום המעבר.דיודות המנהרה ניתן להבחין בקלות מרגילה על ידי המאפיין הנוכחי המתח שלה.אפקט זה הופך אותה לסוג של גל - התנגדות ההפרש שלילית.דרך מנהרה זו דיודות נמצאות בשימוש נרחב במכשירים בתדירות גבוהה (תקופת pn הפחתת עובי הופכת מכשיר כזה מהיר), ציוד דיוק מדידה, גנרטורים ו, כמובן, מחשבים.
למרות נוכחית באפקט המנהרה הוא מסוגל לזרום בשני הכיוונים, עם מתח דיודה קשר ישיר באזור המעבר מוגבר על ידי צמצום מספר האלקטרונים מסוגלים מעבר מנהרה.העלייה במתח גורמת להיעלמות המוחלטת של זרם המנהרה וההשפעה היא רק על מפוזר הרגיל (כמו בדיודות קלאסיות).
יש גם נציג אחד יותר של מכשירים כאלה - מול דיודה.זה אותו דבר דיודה המנהרה, אבל עם מאפיינים שונים.ההבדל הוא שהערך של המוליכות של החיבור ההפוך, שבו מכשיר לתיקון קונבנציונלי "נעול", זה גבוה יותר מישיר.נכסים האחרים מתאים לדיודה המנהרה: ביצועים, רעש עצמי נמוך, היכולת ליישר את המרכיבים משתנים.
