टनल डायोड क्या है?

टनल डायोड क्या है?

टनल डायोड

टनल डायोड (जिसे एसाकी डायोड के रूप में भी जाना जाता है) एक प्रकार का अर्धचालक डायोड है जिसमें क्वांटम यांत्रिक प्रभाव टनलिंग के कारण प्रभावी रूप से "नकारात्मक प्रतिरोध" होता है। टनल डायोड में 10 नैनोमीटर चौड़ा एक भारी डोपिंग वाला pn जंक्शन होता है। भारी डोपिंग के परिणामस्वरूप ब्रेक बैंड गैप होता है, जहाँ N-पक्ष के चालक बैंड इलेक्ट्रॉन स्थितियाँ P-पक्ष के वैलेंस बैंड होल स्थितियों के साथ लगभग संरेखित होती हैं।

ट्रांजिस्टर ट्रांजिट समय और अन्य प्रभावों के कारण बहुत उच्च आवृत्तियों के साथ संघर्ष करते हैं। कई उपकरण उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए अर्धचालकों के नकारात्मक चालकता गुण का उपयोग करते हैं। टनल डायोड, जिसे एसाकी डायोड के रूप में भी जाना जाता है, टनलिंग पर एल. एसाकी के काम के लिए एक सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला नकारात्मक चालकता उपकरण है।

दोनों p और n क्षेत्रों में डोपंट की सांद्रता बहुत ऊंची होती है, लगभग 1024 – 1025 m-3। pn जंक्शन भी अचानक होता है। इन कारणों से, डिप्लेशन परत की चौड़ाई बहुत छोटी होती है। टनल डायोड के वोल्टेज-वर्तमान विशेषताओं में, जब फोर्वर्ड वायस लगाया जाता है, तो नकारात्मक ढलान वाला क्षेत्र पाया जाता है।

"टनल डायोड" नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि डायोड के भीतर होने वाले घटनाक्रम के लिए क्वांटम यांत्रिक टनलिंग जिम्मेदार है। डोपिंग बहुत ऊंची होती है, ताकि निरपेक्ष शून्य तापमान पर फर्मी स्तर अर्धचालकों के वियोजन के भीतर स्थित होता है।

टनल डायोड की विशेषताएँ

जब रिवर्स वायस लगाया जाता है, तो p-पक्ष का फर्मी स्तर n-पक्ष के फर्मी स्तर से ऊंचा हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन p-पक्ष के वैलेंस बैंड से n-पक्ष के चालक बैंड में टनलिंग करते हैं। जैसे-जैसे रिवर्स वायस बढ़ता है, टनल वर्तमान भी बढ़ता है।

जब फोर्वर्ड वायस लगाया जाता है, तो n-पक्ष का फर्मी स्तर p-पक्ष के फर्मी स्तर से ऊंचा हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन n-पक्ष से p-पक्ष में टनलिंग करते हैं। टनल वर्तमान नॉर्मल जंक्शन वर्तमान से बहुत अधिक होता है। जैसे-जैसे फोर्वर्ड वायस बढ़ता है, टनल वर्तमान एक निश्चित सीमा तक बढ़ता है।

जब n-पक्ष का बैंड एज p-पक्ष के फर्मी स्तर के समान होता है, तो टनल वर्तमान अधिकतम होता है। फोर्वर्ड वायस में आगे की वृद्धि के साथ टनल वर्तमान कम होता है और हम अपेक्षित नकारात्मक चालकता क्षेत्र प्राप्त करते हैं। जब फोर्वर्ड वायस और बढ़ा जाता है, तो सामान्य pn जंक्शन वर्तमान प्राप्त होता है, जो लगाए गए वोल्टेज के अनुक्रमानुपाती होता है। टनल डायोड के V-I विशेषताएँ दी गई हैं,

नकारात्मक प्रतिरोध दोलन प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है और अक्सर Ck+ फंक्शन बहुत उच्च आवृत्तियों का होता है।

टनल डायोड का प्रतीक

टनल डायोड के अनुप्रयोग

• दोलन परिपथ

• माइक्रोवेव परिपथों में उपयोग

• परमाणु विकिरण पर अप्रतिक्रियाशील