studiet av mekanismen for retting av vekselstrøm i kontaktområdet mellom to forskjellige omgivelser - halvlederen og metallet, er det blitt antatt at det er basert på den såkalte tunnel virkning av bærere.Men på den tiden (1 932) nivået av utvikling av halvlederteknologi er ikke tillatt å bekrefte formodning empirisk.Bare i 1958, en japansk forsker Esaki var i stand til å bekrefte det briljant, skaper den første i historien til tunnelen diode.Takket være sin fantastiske kvalitet (særlig hastighet), har dette produktet tiltrukket seg oppmerksomheten til spesialister på ulike tekniske områder.Det er klart at dioden - en elektronisk enhet som er en forening i et enkelt tilfelle av to forskjellige materialer med forskjellige typer ledningsevne.Derfor kan elektrisk strøm strømme gjennom den i kun en retning.Endring av polariteten fører til "lukket" diode og øke dens motstand.Økningen i spenningen fører til en "sammenbrudd".
Vurdere hvordan tunnelen diode.Classic liker semiconductor-enheten bruker en krystall som har en rekke forurensninger ikke mer enn 10 til 17 grader (grad -3 centimeter).Og siden denne parameteren er direkte relatert til antall frie ladningsbærere, viser det seg at fortiden aldri kan være mer enn den angitte grensen.
Det er en formel som gjør det mulig å bestemme tykkelsen av den mellomliggende sone (overgang pn):
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
hvor Na og Nd - antall ioniserte givere og acceptors henholdsvis;Pi - 3,1416;q - verdien av elektron charge;U - spenningen;Uk - potensialforskjell på overgangsområdet;E - dielektrisk konstant.
konsekvens av formelen er det faktum at pn-overgang-diode klassiske kjennetegnet ved lav feltstyrke og en forholdsvis stor tykkelse.Til elektronene kunne få en frisone, de trenger ekstra energi (formidles fra utsiden).
tunnel diode i sin utforming bruker disse typer halvledere, som endrer urenhet innhold til 10 til 20 grader (grader -3 cm) som er mye forskjellig fra de klassiske.Dette fører til en drastisk reduksjon i tykkelsen av overgangen, en kraftig økning av feltstyrken i pn region og, som en konsekvens, fremveksten av tunnelen krysset, når elektronet for å komme inn i valensbåndet ikke behøver ekstra energi.Dette skjer fordi energinivået til partiklene ikke forandres under passasjen barriere.Tunnelen diode lett kan skilles fra det vanlige ved sin nåværende-spenningskarakteristikk.Denne effekten gjør henne til en slags bølge - negativ forskjells motstand.Gjennom denne tunnelen dioder er mye brukt i høyfrekvente enheter (tykkelse reduksjon pn periode gjør en slik rask enhet), presisjon måling utstyr, generatorer og, selvfølgelig, datamaskiner.
Selv om strømmen ved tunneleffekt er i stand til å strømme i begge retninger, med en direkte forbindelse diode spenninger i overgangssonen økes ved å redusere antallet elektroner som er i stand til tunnel passasje.Økningen i spenningen fører til fullstendig forsvinning av tunnelen strømmen og effekten er bare på vanlig diffust (som i klassisk dioder).
Det er også en mer representativ for slike enheter - vendt diode.Det er det samme tunnel diode, men med endrede egenskaper.Forskjellen er at verdien av konduktiviteten i den omvendte forbindelse, i hvilken en konvensjonell likerettende enhet "låst", er den høyere enn den direkte.De øvrige egenskaper tilsvarer tunnelen diode: ytelse, lav egenstøy, evnen til å rette de variable komponenter.
