Kio estas Tunela Diodo?

Kio estas Tuneldaodo?

Tuneldaodo

Tuneldaodo (ankaŭ konata kiel Esaki-daodo) estas speco de duodiraĵo, kiu havas efektive "negativan rezistancon" pro kvantuma mekanika efekto nomita tunelado. Tuneldaodoj havas forteme dopitan pn-junktionon, kiun vastas ĉirkaŭ 10 nm. La forta dopado rezultigas rompitajn energiabandasenjojn, kie la elektronstatoj de la konduktada bando en la N-latero estas pli aŭ malpli aligitaj kun la holostatoj de la valentbando en la P-latero.

Tranzistoroj malfacile traktas tre altajn frekvencojn pro transito-tempa efektoj kaj aliaj efektoj. Multaj aparatoj uzas la negativan kondutecan propraĵon de duopolariloj por alta-frekvenciaj apliko. Tuneldaodo, ankaŭ konata kiel Esaki-daodo, estas ofte uzata negativa konduteca aparato, nomita post L. Esaki pro lia laboro pri tunelado.

La koncentro de dopiloj en ambaŭ p- kaj n-regionoj estas tre alta, ĉirkaŭ 1024 – 1025 m-3. La pn-junkcio estas ankaŭ subita. Pro tiuj kaŭzoj, la larĝo de la deploĉeno estas tre malgranda. En la karakterizaĵoj de la tuneldaodo, oni povas trovi regionon kun negativa inkliniĝo, kiam antaŭen-direkta polarigo estas aplikita.

La nomo "tuneldaodo" venas pro tio, ke la kvantuma mekanika tunelado estas respondeciga fenomeno, kiu okazas en la daodo. La dopado estas tre alta, do je absoluta nula temperaturo la Fermi-nivelo kuŝas ene de la biaso de la duopolariloj.

Karakterizaĵoj de Tuneldaodo

Kiam inversa polarigo estas aplikita, la Fermi-nivelo de la p-latero iĝas pli alta ol tiu de la n-latero, kaŭzante elektron-tuneladon de la valentbando de la p-latero al la konduktada bando de la n-latero. Kiel la inversa polarigo pligrandiĝas, la tunelstramo ankaŭ pligrandiĝas.

Kiam antaŭen-direkta polarigo estas aplikita, la Fermi-nivelo de la n-latero iĝas pli alta ol tiu de la p-latero, do la tunelado de elektronoj de la n-latero al la p-latero okazas. La kvanto de la tunelstramo estas tre granda kompare al normala junkcia stramo. Kiam la antaŭen-direkta polarigo pligrandiĝas, la tunelstramo pligrandiĝas ĝis certa limo.

Kiam la bandflanko de la n-latero estas la sama kiel la Fermi-nivelo en la p-latero, la tunelstramo estas maksimuma. Kun plia pligrandiĝo de la antaŭen-direkta polarigo, la tunelstramo malpliiĝas, kaj ni ricevas la deziratan regionon de negativa konduteco. Kiam la antaŭen-direkta polarigo plu pligrandiĝas, normala pn-junkcia stramo estas akirita, kiu estas eksponente proporcia al la aplikita voltajo. La V-I karakterizaĵoj de la tuneldaodo estas donitaj,

La negativa rezisto estas uzata por atingi osciladon kaj ofte Ck+ funkcio estas de tre alta frekvenco.

Simbolo de Tuneldaodo

Aplikoj de Tuneldaodo

• Oscilad-cirkvitoj

• Uzata en Mikroonda Cirkvitoj

• Resistanta al Nuklea Radioaktivado