Ano ang Tunnel Diode?
Ano ang Tunnel Diode?
Tunnel Diode
Ang tunnel diode (kilala rin bilang Esaki diode) ay isang uri ng semiconductor diode na may "negative resistance" dahil sa quantum mechanical effect na tinatawag na tunneling. Ang mga tunnel diode ay may mabigat na doped pn junction na humigit-kumulang 10 nm ang lapad. Ang matinding doping ay nagresulta sa broken band gap, kung saan ang conduction band electron states sa N-side ay medyo aligned sa valence band hole states sa P-side.
Nakakalito ang mga transistor sa napakataas na frequency dahil sa transit time at iba pang epekto. Maraming aparato ang gumagamit ng negative conductance property ng semiconductor para sa high-frequency applications. Ang tunnel diode, kilala rin bilang Esaki diode, ay isang karaniwang ginagamit na negative conductance device na ipinangalan kay L. Esaki para sa kanyang gawa sa tunneling.
Ang concentration ng dopants sa parehong p at n region ay napakataas, humigit-kumulang 1024 – 1025 m-3. Ang pn junction ay din abrupt. Dahil dito, ang depletion layer width ay napakaliit. Sa current voltage characteristics ng tunnel diode, makikita natin ang negative slope region kapag inapply ang forward bias.
Ang pangalan ng "tunnel diode" ay dahil sa quantum mechanical tunneling ang responsable sa phenomenon na nangyayari sa loob ng diode. Napakataas ang doping kaya sa absolute zero temperature ang Fermi levels lies within the bias ng semiconductors.
Mga Katangian ng Tunnel Diode
Kapag inapply ang reverse bias, ang Fermi level ng p-side ay naging mas mataas kaysa sa n-side, nagresulta sa pagtunnel ng electrons mula sa valence band ng p-side patungo sa conduction band ng n-side. Habang tumataas ang reverse bias, tumataas din ang tunnel current.
Kapag inapply ang forward bias, ang Fermi level ng n-side ay naging mas mataas kaysa sa Fermi level ng p-side, kaya nangyayari ang pagtunnel ng electrons mula sa n-side patungo sa p-side. Ang dami ng tunnel current ay napakalaki kaysa sa normal junction current. Habang tumataas ang forward bias, tumataas din ang tunnel current hanggang sa tiyak na limitasyon.
Kapag ang band edge ng n-side ay pareho sa Fermi level sa p-side, ang tunnel current ay maximum. Habang tumataas ang forward bias, bumababa ang tunnel current at nakukuha natin ang desired negative conduction region. Kapag paunlad ang forward bias, nakukuha natin ang normal pn junction current na exponentially proportional sa applied voltage. Ang V-I characteristics ng tunnel diode ay ibinibigay,
Ginagamit ang negative resistance para makamit ang oscillation at madalas ang Ck+ function ay ng napakataas na frequency.
Simbolo ng Tunnel Diode
Mga Application ng Tunnel Diode
Oscillator Circuits
Ginagamit sa Microwave Circuits
Resistant sa Nuclear Radiation
