Que é un diodo túnel

Que é un Diodo Túnel?

Diodo Túnel

Un diodo túnel (tamén coñecido como diodo Esaki) é un tipo de diodo semiconductor que ten unha "resistencia negativa" efectiva debido ao efecto mecánico cuántico chamado túnel. Os diodos túnel teñen unha xunión pn altamente dopada que mide aproximadamente 10 nm de ancho. O dopado intenso resulta nunha banda prohibida interrompida, onde os estados electrónicos da banda de condución do lado N están máis ou menos alineados cos estados de buracos da banda de valencia do lado P.

Os transistores teñen dificultades con frecuencias moi altas debido ao tempo de tránsito e outros efectos. Muitos dispositivos utilizan a propiedade de conductancia negativa dos semiconductores para aplicacións de alta frecuencia. Un diodo túnel, tamén coñecido como diodo Esaki, é un dispositivo de conductancia negativa comúnmente usado, nomeado así por L. Esaki polo seu traballo no túnel.

A concentración de dopantes tanto na rexión p como na n é moi alta, arredor de 1024 – 1025 m-3. A xunión pn tamén é brusca. Por estas razóns, o ancho da capa de desgote é moi pequeno. Nas características de corrente-voltaxe do diodo túnel, podemos atopar unha rexión de pendente negativa cando se aplica un sesgo directo.

O nome "diodo túnel" debeuse ao feito de que o túnel mecánico cuántico é responsable do fenómeno que ocorre dentro do diodo. O dopado é moi alto, polo que á temperatura absoluta cero os niveis de Fermi están dentro do sesgo dos semiconductores.

Características do Diodo Túnel

Cando se aplica un sesgo inverso, o nivel de Fermi do lado p tornase maior que o do lado n, causando que os eléctrons tunelen desde a banda de valencia do lado p á banda de condución do lado n. A medida que aumenta o sesgo inverso, tamén aumenta a corrente de túnel.

Cando se aplica un sesgo directo, o nivel de Fermi do lado n tornase maior que o do lado p, polo que os eléctrons tunelan do lado n ao lado p. A cantidade de corrente de túnel é moito maior que a corrente normal da xunión. Cando se aumenta o sesgo directo, a corrente de túnel aumenta ata certo límite.

Cando o bordo de banda do lado n é o mesmo que o nivel de Fermi no lado p, a corrente de túnel é máxima. Con incrementos adicionais no sesgo directo, a corrente de túnel diminúe e obtemos a rexión de conducción negativa deseada. Cando se aumenta o sesgo directo adicionalmente, obtense a corrente normal da xunión pn, que é exponencialmente proporcional ao voltaxe aplicado. As características V-I do diodo túnel son as seguintes,

A resistencia negativa úsase para lograr oscilación e frecuentemente a función Ck+ é de frecuencias moi altas.

Símbolo do Diodo Túnel

Aplicacións do Diodo Túnel

• Circuítos Osciladores

• Usado en Circuítos de Microondas

• Resistente á Radiación Nuclear