Amazing polprevodniki - tunelski diode

click fraud protection

študija mehanizem popravljanja izmeničnega toka v območju stika med dvema različnih okoljih - polprevodniški in kovina je bilo hipotezo, da je na podlagi tako imenovanega tunel učinka nosilci.Vendar pa je v tem času (1932) stopnji razvoja tehnologije polprevodnikov se ne sme potrditi domneva empirično.Šele leta 1958, je bil japonski znanstvenik Esaki mogli potrditi briljantno, ustvarjanje prvi v zgodovini diode predora.Zaradi svoje neverjetno kakovost (predvsem hitrosti), je ta izdelek pritegnila pozornost strokovnjakov na različnih tehničnih področjih.Jasno je, da diode - elektronsko napravo, da je zveza v enem primeru dveh različnih materialov z različnimi vrstami prevodnosti.Zato lahko električni tok teče skozenj le v eno smer.Sprememba polarnosti vodi v "zaprtem" diode in povečati svojo odpornost.Povečanje napetost vodi do "okvare".

razmisliti, kako diode predora.Classic usmernik polprevodniška naprava uporablja kristal, ki ima številne nečistoč ne več kot 10 na 17 stopnjo (stopinj -3 cm).In ker je ta parameter, neposredno povezan s številom prostih nosilcev naboja, se izkaže, da preteklost ne more biti več kot določeno mejo.

Obstaja formula, ki omogoča, da se določi debelina vmesnega območja (prehod pn):

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

kjer Na in Nd - število ioniziranih donatorjev in sprejemnikoma, v tem zaporedju;Pi - 3,1416;q - vrednost brezplačno elektronov;U - uporabljena napetost;Uk - potencialna razlika na prehodnem območju;E - dielektrično konstanto.

posledica formuli, je dejstvo, da je pn spoj dioda klasična značilna nizka jakosti in razmeroma velike debeline.Da bi elektroni dobijo prosto cono, ki jih potrebujejo dodatne energije (je podeljen od zunaj).

predor diode v svoji zasnovi uporablja te vrste polprevodnikov, ki spreminjajo vsebnost nečistoč na 10 do 20 stopnje (stopnja -3 cm), ki je precej drugačna od klasičnih.To vodi do drastičnega zmanjšanja debeline prehoda, močno povečanje trdnosti polja v regiji pn in posledično nastanek križišča predora, ko elektron, da bi dobili v valence pasu ne potrebuje dodatne energije.To se pojavi, ker se energija delcev med prehodom pregrade ni spremenila.Dioda predor mogoče zlahka razlikovati od običajnega, ki ga njegovo tokovno-napetostne karakteristike.Ta učinek ji daje nekakšen val - negativna razlika odpornost.Skozi ta predor se diode pogosto uporabljajo v visoko-frekvenčnih naprav (debelina pn znižanje obdobje naredi tako hitro napravo), natančnost merilna oprema, generatorji in, seveda, računalnikov.

Čeprav tok ob tunelskega efekta lahko teče v obeh smereh, z neposrednim napetosti povezava diode v prehodnem območju poveča z zmanjšanjem števila elektronov, ki lahko prehod tunela.Povečanje napetosti privede do popolnega izginotja predora toka in vpliv le na običajen difuzni (kot pri klasičnih diode).

Obstaja tudi en predstavnik takih naprav - sooča diode.To je enako predor diode, vendar s spremenjenimi karakteristikami.Razlika je v tem, da je vrednost prevodnosti povratne povezave, v katerem je konvencionalna rektifikacijski naprava "zaklenjeni" večja kot neposredna.Druge lastnosti ustrezajo diode predora: učinkovitost, nizka samozavest hrup, sposobnost poravnajte variabilnih komponent.