Туннельный диод
 |
В этой статье отсутствует вступление.
Пожалуйста, допишите вводную секцию, кратко раскрывающую тему статьи.
|
Содержание |
[править] Устройство
Обычные диоды при увеличении прямого напряжения монотонно увеличивают пропускаемый ток. В туннельном диоде квантово-механическое туннелирование электронов добавляет горб в вольтамперную характеристику, при этом, из-за высокой степени легирования p и n областей, напряжение пробоя уменьшается практически до нуля. Туннельный эффект позволяет электронам преодолеть энергетический барьер в зоне перехода с шириной 50..150 Å при таких напряжениях, когда зона проводимости в n-области имеет равные энергетические уровни с валентной зоной р-области.[1] При дальнейшем увеличении прямого напряжения уровень Ферми n-области поднимается относительно р-области, попадая на запрещённую зону р-области, а поскольку тунелирование не может изменить полную энергию электрона[2], вероятность перехода электрона из n-области в p-область резко падает. Это создаёт на прямом участке вольт-амперной характеристики участок, где увеличение прямого напряжения сопровождается уменьшением силы тока. Данная область отрицательного дифференциального сопротивления и используется для усиления слабых сверхвысокочастотных сигналов.
[править] История изобретения
Туннельный диод был изготовлен в 1958 году Лео Эсаки, который в 1973 году получил Нобелевскую премию по физике за экспериментальное обнаружение эффекта туннелирования электронов в этих диодах.
[править] Применение
Наибольшее распространение на практике получили туннельные диоды из Ge, GaAs, а также из GaSb. Эти диоды находят широкое применение в качестве генераторов и высокочастотных переключателей, они работают на частотах, во много раз превышающих частоты работы тетродов, — до 30…100 ГГц.
[править] См. также
[править] Примечания
[править] Литература
- А. И. Лебедев. Физика полупроводниковых приборов. Физматлит, 2008.
[править] Ссылки
- Туннельный диод: оценка, отбор и практическое применение
- Туннельный диод, БСЭ, Л. Эсаки. (5 июня 2009). Проверено 6 июля 2010.
- Туннельный эффект, БСЭ, Д. А. Киржниц. (5 июня 2009). Проверено 5 июня 2009.
- Туннельные и обращенные диоды
