o estudo do mecanismo de rectificação de corrente na área de contacto entre os dois ambientes diferentes alternada - o semicondutor e o metal, foi levantada a hipótese de que ele baseia-se no chamado efeito de túnel dos transportadores.No entanto, na época (1932) o nível de desenvolvimento da tecnologia de semicondutores não é permitido para confirmar a conjectura empiricamente.Só em 1958, um cientista japonês Esaki foi capaz de confirmá-la de forma brilhante, criando a primeira na história do diodo túnel.Graças à sua incrível qualidade (particularmente velocidade), este produto tem atraído a atenção de especialistas em diversas áreas técnicas.É claro que o diodo - um dispositivo electrónico que é uma união num único caso de dois materiais diferentes, com diferentes tipos de condutividade.Portanto, a corrente elétrica pode fluir através dele em apenas uma direção.Mudança de polaridade leva ao díodo "fechado", e aumentar a sua resistência.O aumento na voltagem conduz a um "colapso".
Considere como o diodo túnel.Clássico dispositivo rectificador de semicondutores utiliza um cristal possuindo um número de impurezas não mais do que 10 a 17 grau (grau -3 centímetros).E uma vez que este parâmetro está diretamente relacionada com o número de portadores de carga livres, verifica-se que o passado nunca pode ser mais do que o limite especificado.
Há uma fórmula que permite determinar a espessura da zona intermediária (PN transição):
L = ((E * (Ru-L)) / (2 * pi * Q)) * ((Na + ND) / (Na* Nd)) * 1050000, onde
Na e Nd - número de doadores e receptores ionizados, respectivamente;Pi - 3,1416;q - o valor da carga do elétron;U - tensão aplicada;Uk - diferença de potencial na área de transição;E - constante dielétrica.
consequência da fórmula é o facto de o diodo clássico junção pn caracterizada por uma baixa intensidade de campo e uma espessura relativamente grande.Para os elétrons poderiam conseguir uma zona franca, eles precisam de energia adicional (transmitida a partir do exterior).
diodo túnel na sua concepção usa esses tipos de semicondutores, que alteram o teor de impureza de 10 a 20 grau (grau -3 cm), que é muito diferente dos clássicos.Isto conduz a uma redução drástica da espessura da transição, um aumento acentuado da intensidade do campo na região de PN e, como consequência, o aparecimento da junção túnel, quando o electrão para ir até a banda de valência não necessita de energia adicional.Isto ocorre porque o nível de energia das partículas não é alterado durante a passagem da barreira.O diodo túnel pode ser facilmente distinguido do comum por sua característica corrente-tensão.Este efeito faz dela uma espécie de surto - resistência diferencial negativa.Através deste túnel diodos são largamente utilizados em dispositivos de alta-frequência (espessura período de PN de redução faz com que um dispositivo tal rápido), equipamento de medição de precisão, geradores e, é claro, computadores.
Embora corrente no efeito de túnel é capaz de fluir em ambas as direcções, com uma tensão directa do diodo de ligação na zona de transição é aumentada através da redução do número de electrões capazes de passagem túnel.O aumento na voltagem conduz ao desaparecimento completo da corrente de túnel e do impacto só é habitual na difusa (como em diodos clássicos).
Há também mais um representante de tais dispositivos - de frente para diodo.É o mesmo diodo túnel, mas com características alteradas.A diferença é que o valor da condutividade da ligação inversa, em que um dispositivo de rectificação convencional "bloqueado", é maior do que o directa.As outras propriedades correspondem ao diodo túnel: desempenho, baixa auto-ruído, a capacidade de endireitar as componentes variáveis.
