studiul mecanismului de rectificare a curentului în zona de contact dintre două medii diferite alternativ - semiconductoare și metalul, acesta a fost emis ipoteza că se bazează pe așa-numitul efect tunel de transport.Cu toate acestea, la momentul respectiv (1932) nivelul de dezvoltare a tehnologiei de semiconductoare nu este permis pentru a confirma conjectura empiric.Numai în 1958, un om de știință japonez Esaki a fost capabil să-l confirma strălucit, creând primul din istoria de dioda tunel.Datorită calității sale uimitoare (în special viteză), acest produs a atras atenția specialiștilor din diferite domenii tehnice.Este clar că dioda - un dispozitiv electronic care este o uniune într-un singur caz de două materiale diferite, cu diferite tipuri de conductivitate.Prin urmare, curent electric poate curge prin ea într-o singură direcție.Schimbarea de polaritate conduce la dioda "închis" și să crească rezistența acesteia.Creșterea tensiunii duce la o "defalcare".
Luați în considerare modul în care dioda tunel.Clasic dispozitiv redresor semiconductor folosește un cristal care are o serie de impurități nu mai mult de 10 la 17 grade (grad -3 cm).Si din moment ce acest parametru este direct legată de numărul de purtători de sarcină liberi, se pare că trecutul nu poate fi mai mult decât limita specificată.
Există o formulă care permite să se determine grosimea zona intermediară (pn tranziție):
L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* ND)) * 1050000,
unde Na și Nd - numărul de donatori și acceptori ionizate, respectiv;Pi - 3.1416;q - valoarea sarcina electronului;U - tensiunea aplicată;Uk - diferența de potențial în zona de tranziție;E - constantă dielectrică.
urmare a formula este faptul că joncțiune pn dioda clasic caracterizată prin intensitatea câmpului redusă și o grosime relativ mare.Pentru electronii ar putea primi o zonă liberă, au nevoie de energie suplimentară (transmisă din exterior).
tunel diode în design utilizează aceste tipuri de semiconductori, care modifică conținutul de impurități la 10 la 20 grade (grade -3 cm), care este cu mult diferit de cele clasice.Acest lucru duce la o reducere drastică a grosimii tranziției, o creștere bruscă a intensității câmpului în regiunea pn și, în consecință, apariția a joncțiunii tunel, când electronul pentru a intra în banda de valență nu are nevoie de energie suplimentară.Aceasta se întâmplă deoarece nivelul de energie al particulelor nu se modifică pe parcursul bariera de trecere.Dioda tunel poate fi deosebite cu ușurință de comun prin caracteristica sa curent-tensiune.Rezistență diferențială negativă - în acest sens ei un fel de val face.Prin acest tunel diode sunt utilizate pe scară largă în dispozitive de înaltă frecvență (grosime perioada pn reducere face un astfel de dispozitiv rapid), echipamente de măsurare de precizie, generatoare și, desigur, calculatoare.
Deși curent la efectul tunel este capabil să curgă în ambele direcții, cu o tensiune diode legătură directă în zona de tranziție este crescut prin reducerea numărului de electroni care pot pasaj tunel.Creșterea tensiunii duce la dispariția completă a curentului tunel și impactul este doar pe difuze obișnuit (la fel ca în diode clasice).
Există, de asemenea mai un reprezentant al acestor dispozitive - cu care se confruntă diodă.Este același dioda tunel, dar cu caracteristici modificate.Diferența este că valoarea conductivității a conexiunii inverse, în care un dispozitiv de rectificare convențional "blocat", este mai mare decât directă.Celelalte proprietăți corespund dioda tunel: performanță, auto-zgomot redus, capacitatea de a îndrepta componentele variabile.
