badania mechanizmu rektyfikacji przemiennego prądu w obszarze styku dwóch różnych środowiskach - półprzewodnik, a metalem, postawiono hipotezę, że opiera się na tak zwany efekt tunelu nośniki.Jednak w tym czasie (1932) poziom rozwoju technologii półprzewodnikowej nie może potwierdzić hipotezę empirycznie.Tylko w 1958 roku, japoński naukowiec Esaki był w stanie potwierdzić to znakomicie, tworząc pierwszy w historii diody tunelu.Dzięki jego niesamowitej jakości (szczególnie szybkości), produkt ten przyciągnął uwagę specjalistów w różnych dziedzinach technicznych.Oczywiste jest, że dioda - urządzenia elektronicznego, który jest związkiem, w jednym przypadku z dwóch różnych materiałów, o różnych typach przewodnictwa.Dlatego też, prąd elektryczny może przepływać przez niego tylko w jednym kierunku.Zmiana polaryzacji prowadzi do "zamkniętej" diody i zwiększyć jego odporność.Wzrost napięcia prowadzi do "rozpad".
zastanowić się, jak diody tunelu.Klasyczny element prostowniczy półprzewodnikowych wykorzystuje kryształ mający wiele zanieczyszczeń, nie więcej niż 10, w temperaturze 17 stopni (stopień -3 cm).A ponieważ ten parametr jest bezpośrednio związane z liczbą wolnych nośników ładunku, okazuje się, że przeszłość nie może zawierać więcej niż określonej granicy.
znajduje się wzór, który umożliwia określenie grubości strefy pośredniej (PN przejściowy)
L = ((E * (UK-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,
gdzie Na i Nd - ilość zjonizowanych donorów i akceptorów, odpowiednio;Pi - 3,1416;q - wartość ładunku elektronu;U - przyłożonego napięcia;Uk - różnica potencjałów w obszarze przejściowym;E - stałej dielektrycznej.
konsekwencją wzoru jest to, że diody classic junction pn charakteryzuje się niskim natężeniu i o stosunkowo dużej grubości.Aby elektrony mogły uzyskać bezpłatną strefę, potrzebują dodatkowej energii (przekazywanej z zewnątrz).
tunelu diody w swojej konstrukcji wykorzystuje te rodzaje półprzewodników, które zmieniają zawartości zanieczyszczeń do 10 do 20 stopni (poziom -3 cm), która jest znacznie różni się od klasycznych nich.To prowadzi do drastycznego zmniejszenia grubości przejścia gwałtowny wzrost natężenia pola w obszarze pn, a w rezultacie do powstania połączenia tunelowego, gdy elektrony dostać się do pasma walencyjnego nie potrzebuje dodatkowej energii.Dzieje się tak dlatego, że poziom energii cząstek nie ulega zmianie w czasie przejścia bariery.Dioda tunelu można łatwo odróżnić od zwykłych przez jego charakterystyki prądowo-napięciowej.Efekt ten sprawia, że jej rodzaj skoku - ujemna rezystancja różnica.Przez ten tunel diody są szeroko stosowane w urządzeniach o wysokiej częstotliwości (grubość Okres pn redukcja sprawia taki szybki urządzenie), precyzyjnych urządzeń pomiarowych, generatory i, oczywiście, komputery.
Chociaż obecny w efektu tunelowego może przepływać w obu kierunkach, z bezpośrednim napięciem diody połączenie w strefie przejściowej jest zwiększona przez zmniejszenie liczby elektronów zdolnych do tunelu przejścia.Wzrost napięcia prowadzi do całkowitego zaniku prądu tunelu i wpływ tylko na zwykłym rozproszonym (jak w klasycznych diod).
Jest też jeszcze jeden przedstawiciel tego typu urządzeń - w obliczu diody.To samo diody tunelu, ale o właściwościach odmiennych.Różnica polega na tym, że wartość przewodności odwrotnego podłączenia, w którym znane urządzenie rektyfikacji "zamkniętym", to jest większa niż bezpośrednia.Inne właściwości są zgodne z diodą tunelu: wydajność, niski poziom szumów własnych, zdolność do prostowania zmiennych składników.
