Amazing félvezető eszközt - egy alagút dióda

Tanulmányozása során a mechanizmus egyengető váltóáramú az érintkezés helyén két különböző környezetben - a félvezető és a fémet, azt feltételeztük, hogy ez alapján az úgynevezett alagút töltéshordozók. Azonban abban az időben (1932) a fejlettségi szintet, a félvezető technológia használata nem engedélyezett, hogy erősítse meg a sejtés empirikusan. Csak 1958-ban, egy japán tudós Esaki tudta megerősíteni azt ragyogóan, ami az első alagút dióda a történelemben. Köszönhetően a fantasztikus minőségű (pl sebesség), ez a termék felkeltette a szakemberek különböző szakmai területeken. Érdemes megmagyarázni, hogy a dióda - egy elektronikus készülék, amely egy egyesület egy szervezet két különböző anyagból, különböző típusú vezetőképesség. Ezért az elektromos áram folyhat át rajta csak egy irányban. Polaritásának megváltoztatása eredményt „záró” a dióda, és növeli az ellenállását. Feszültség növelésével vezet „lebontása”.

Fontolja meg, hogy az alagút dióda. Klasszikus egyenirányító félvezető eszközt használ olyan kristály, amelynek számos szennyeződések nem több, mint 10 a 17 fokos (fok -3 centiméter). És mivel ez a paraméter közvetlenül kapcsolódik a több szabad töltéshordozók, kiderül, hogy a múltban soha nem lehet több, mint a megadott határokat.

Van egy képlet, amely lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a vastagsága a közbülső zóna (átmenet pn):

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

ahol a Na és a Nd - száma ionizált donorok és akceptorok, illetve; Pi - 3,1416; q - értéke az elektron töltése; U - alkalmazott feszültség; Uk - különbség potenciálok az átmenetet; E - értéke a dielektromos állandó.

A következménye az általános képletű, az a tény, hogy egy klasszikus pn átmenetet dióda jellegzetes alacsony térerő és a viszonylag nagy vastagságú. Hogy az elektronok is kap egy vámszabad területre, amelyre szükségük van plusz energiát (közölt kívülről).

Alagútdióda is felhasználtak az építési ilyen típusú félvezetők, amelyek megváltoztatják a szennyezőanyag-tartalom 10 és 20 fokos (fokos -3 cm), amely egy érdekében eltér a klasszikus is. Ez vezet a drámai csökkenést a vastagsága az átmenet, az éles növekedése a térerősség a pn régióban, és ebből következően, előfordulása alagút átmenet, amikor belépnek az elektron a vegyérték sáv nem kell járulékos energia. Ez azért történik, mert az energia szintjét a részecskék nem változik a folyosón gáton. Az alagút dióda könnyen megkülönböztethető a normális annak voltamper jellemző. Ez a hatás teremt egyfajta túlfeszültség rajta - negatív differenciális ellenállás. Ennek köszönhetően alagút diódák széles körben használják a magas frekvenciájú készülékek (vastagság csökkentése pn rés teszi egy ilyen eszköz a nagy sebességű), pontos mérőberendezés, generátorok, és természetesen, számítógépek.

Bár a jelenlegi, amikor az alagút hatás tud áramlani mindkét irányban, hogy közvetlenül csatlakoztat a diódát feszültséget az átmeneti zónában nő, csökkentve az elektronok száma képes tunneling áthaladását. feszültség növekedése vezet a teljes eltűnését az átbocsátó jelenlegi és a hatás csak a szokásos diffúz (például a klasszikus dióda).

Van még egy képviselője az ilyen eszközök - hátra dióda. Ez jelenti az azonos alagút diódával, de megváltozott tulajdonságú. A különbség az, hogy a vezetőképesség értéke a fordított kapcsolat, amelyben a szokásos egyengető eszköz „zárva”, az magasabb, mint a közvetlen. A fennmaradó tulajdonságai megfelelnek az alagút dióda: teljesítmény, alacsony saját zaj, a képesség, hogy egyenesbe a változó összetevők.