Amazing polovodiče - tunelovanie dióda

štúdium mechanizmu nápravy striedavého prúdu v oblasti styku medzi dvoma rôznych prostrediach - polovodič a kov, bola vyslovená hypotéza, že je založený na tzv tunela účinok nosičov.Avšak, v tej dobe (1932) na úrovni rozvoja polovodičové technológii nie je povolené potvrdiť domnienku empiricky.Iba v roku 1958, japonský vedec Esaki bol schopný potvrdiť to skvele, vytvárať prvý v histórii diódy tuneli.Vďaka svojej vynikajúcej kvalitou (najmä rýchlosť), tento produkt priťahuje pozornosť odborníkov v rôznych technických oblastiach.Je zrejmé, že diódy - elektronické zariadenie, ktoré je úniou v jednom prípade dvoch rôznych materiálov s rôznymi typmi vodivosti.Z tohto dôvodu, môže prechádzať elektrický prúd skrz neho len v jednom smere.Zmena polarity vedie k "zatvorené" dióda a zvyšujú jeho odolnosť.Zvýšenie napätia vedie k zrúteniu "".

zvážiť, ako diódu tunela.Classic usmerňovač polovodičové zariadenia využíva kryštál, ktorý má celý rad nečistôt nie viac ako 10 na 17 stupni štúdia (-3 cm).A pretože je tento parameter priamo súvisí s počtom voľných nosičov náboja, sa ukazuje, že v minulosti nikdy nemôže byť väčšia ako určené hranice.

Existuje vzorec, ktorý umožňuje určiť hrúbku medzistanici zóne (prechod pn):

L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na* Nd)) * 1050000,

kde Na a Nd - počet ionizovaných darcov a akceptory, respektíve;Pi - 3,1416;q - hodnota náboja elektrónu;U - aplikovaný napätie;Uk - rozdiel potenciálu v oblasti prechodu;E - dielektrickou konštantou.

dôsledkom všeobecného vzorca, je skutočnosť, že pn križovatka dióda classic vyznačujú nízkou intenzitou poľa a relatívne veľkú hrúbku.Ak chcete elektróny mohli dostať do slobodného pásma, ktoré potrebujú ďalšiu energiu (osvojené zvonku).

tunel dióda v jeho dizajne používa tieto typy polovodičov, ktoré mení obsah nečistôt do 10 až 20 stupňami (stupeň -3 cm), ktorý je veľa odlišný od klasických ty.To vedie k drastickému zníženiu hrúbky prechodu, k prudkému nárastu intenzity poľa v regióne pn, a v dôsledku toho, vznik križovatky tunela, keď sa elektrón sa dostať do skupiny valencie nepotrebuje ďalšiu energiu.K tomu dochádza preto, že energetická úroveň častíc sa nemení v priebehu priechodu bariéry.Dióda tunela možno ľahko odlíšiť od bežných jeho charakteristikou prúd-napätie.Záporný diferenciál odolnosť - Tento jav jej druh nárastu robí.Prostredníctvom tohto tunela diódy sú široko používané v vysokofrekvenčné (hrúbka zníženie pn obdobie robí také rýchle zariadenie), presné meracie zariadenia, generátorov a, samozrejme, počítačov.

Aj keď prúd na účinok tunela môže prúdiť v oboch smeroch, s priamym napojením dióda napätia v prechodovej oblasti sa zvyšuje tým, že zníži množstvo elektrónov, ktoré sú schopné tunela priechodu.Zvýšenie napätia vedú k úplnému vymiznutiu prúdu tunela a vplyv iba na obvyklom difúzny (ako v klasických diódy).

K dispozícii je tiež viac jeden zástupca z týchto zariadení - čelí diódy.Je to rovnaké tunel dióda, avšak so zmenenými vlastnosťami.Rozdiel je v tom, že hodnota vodivosti spätného spojenia, v ktorom konvenčné rektifikačné zariadenie "uzamknuté", to je vyššia ako priamy.Ostatné vlastnosti zodpovedajú diódy tunela: výkon, nízke vlastné-šum, schopnosť narovnať premenné zložky.