Ինչ է թունելային դիոդը

Ինչ է թունելային դիոդը?

Թունելային դիոդ

Թունելային դիոդը (նաև հայտնի որպես Esaki դիոդ) կիսահաղորդիչ դիոդի տեսակ է, որը քվանտային մեխանիկական էֆեկտի շնորհիվ, որը կոչվում է թունելային, ունի էֆեկտիվ «բացասական դիմադրություն»։ Թունելային դիոդները ունեն ծանր դոփում ունեցող pn միացում, որը մոտ 10 նմ լայն է։ Ծանր դոփումը առաջացնում է բեկանացված ենթատարածային տարածություն, որտեղ N-կողմի հոսանքի ենթատարածային էլեկտրոնային վիճակները գործող են P-կողմի դանդաղության ենթատարածային սրուհակների հետ։

Տրանզիստորները շատ բարձր հաճախականությունների դեպքում դիմադրում են փոխանցման ժամանակի և այլ էֆեկտների շնորհիվ։ Շատ սարքեր օգտագործում են կիսահաղորդիչների բացասական հոսանքի հատկությունը բարձր հաճախականության կիրառությունների համար։ Թունելային դիոդը, որը նաև հայտնի է Esaki դիոդ որպես, հաճախ օգտագործվող բացասական հոսանքի սարք է, որը անվանված է L. Esaki-ի անունով նրա թունելային աշխատանքի համար։

P և n շրջաններում դոփանալի կոնցենտրացիան շատ բարձր է, մոտ 10^24 – 10^25 m^-3։ Այս պատճառով, պարանային շերտի լայնությունը շատ փոքր է։ Թունելային դիոդի հոսանք-նախահասարակ համակարգի բնութագրերում կարող ենք գտնել բացասական գնահատիչ շրջան, երբ կիրառվում է առաջին կողմի շոշափում։

«Թունելային դիոդ» անունը նախագծված է քվանտային մեխանիկական թունելային էֆեկտի համար, որը տեղի է ունենում դիոդի ներսում։ Դոփանալի կոնցենտրացիան շատ բարձր է, ուրեմն բացարձակ զրո ջերմունակության դեպքում Ֆերմիի մակարդակը գտնվում է կիսահաղորդիչների ներկայացման մեջ։

Թունելային դիոդի բնութագրերը

Երբ կիրառվում է հակառակ շոշափում, P-կողմի Ֆերմիի մակարդակը դառնում է բարձր քան N-կողմի Ֆերմիի մակարդակը, ինչը առաջացնում է էլեկտրոնների թունելային շարժումը P-կողմի դանդաղության ենթատարածային հետ մինչև N-կողմի հոսանքի ենթատարածային։ Որքան ավելի շատ հակառակ շոշափում կիրառվում է, այնքան ավելի շատ թունելային հոսանք է առաջանում։

Երբ կիրառվում է առաջին կողմի շոշափում, N-կողմի Ֆերմիի մակարդակը դառնում է բարձր քան P-կողմի Ֆերմիի մակարդակը, ինչը առաջացնում է էլեկտրոնների թունելային շարժումը N-կողմից P-կողմ։ Թունելային հոսանքի քանակը շատ մեծ է սովորական միացման հոսանքի համեմատ։ Առաջին կողմի շոշափման ավելացման դեպքում թունելային հոսանքը ավելանում է որոշակի սահմաններում։

Երբ N-կողմի ենթատարածային կողմը նույնն է, ինչ P-կողմի Ֆերմիի մակարդակը, թունելային հոսանքը առավելագույն է, և առաջին կողմի շոշափման ավելացման դեպքում թունելային հոսանքը նվազում է, և ստանում ենք որպես արդյունք բացասական հոսանքի շրջանը։ Առաջին կողմի շոշափման ավելացման դեպքում ստանում ենք սովորական PN միացման հոսանք, որը ցուցչային կերպ համամասն է կիրառված լարմանը։ Թունելային դիոդի V-I բնութագրիչները տրված են,

Բացասական դիմադրությունը օգտագործվում է օսցիլյացիայի հասնելու համար, և հաճախ Ck+ ֆունկցիան շատ բարձր հաճախականության է։

Թունելային դիոդի սիմվոլը

Թունելային դիոդի կիրառությունները

• Օսցիլյատոր շղթաներ

• Միկրոալի շղթաներում օգտագործում

• Նուկլեար ճառագայթումից կայուն