驚人半導體裝置 - 的隧道二極管

當研究整流的機構 的AC 以兩種不同的環境接觸的部位-半導體和金屬，已經假設，它基於的電荷載流子的所謂隧道。 然而，當時（1932）的半導體技術的發展水平是不允許憑經驗確認猜想。 只有在1958年，一位日本科學家江崎能夠出色地確認，創造了歷史第一隧道二極管。 由於其驚人的質量（例如，速度），這款產品已經吸引了各種技術領域專家的關注。 這是值得說明的是，二極管 - 一種電子裝置，它是具有不同類型導電性的兩種不同的材料的單個主體的關聯。 因此，電流可以僅在一個方向流過它。 改變極性導致二極管的“關閉”，並增加其電阻。 增加電壓導致“崩潰”。

考慮如何隧道二極管。 經典整流器半導體器件使用具有許多雜質在17度（度-3厘米）大於10不結晶。 而且，由於該參數是直接相關的自由載流子的數量，事實證明，過去的永遠比規定的界限了。

有一個公式，允許確定所述中間區（過渡的pn）的厚度：

L =（（E *（UK-U））/（2 * PI * Q））*（（鈉+的Nd）/（NA *釹））* 105萬，

其中的Na和Nd - 分別電離施主和受主，數; 皮 - 3.1416; q -的值 的電子電荷的; ü - 施加的電壓; 英國 - 在過渡勢差異; ë -的值 的介電常數。

式的一個後果是，對於經典pn結二極管特性低場強度和相對大的厚度。 電子可以得到一個免費區，他們需要額外的能量（從外部施加）。

隧道二極管在它們的構造中使用這種類型的半導體，其改變雜質含量為10〜20度（度-3厘米），這是從經典的那些不同的順序。 進入電子到價帶時不需要額外的能量，這導致在過渡的厚度的顯著降低，因此電場強度的在PN區域的急劇增加，因此，發生隧道過渡的。 這是因為 能量水平 的顆粒不與所述通道阻擋改變。 隧道二極管是從正常的其容易區分 的伏安特性。 這種效應創造了一種就可以了激增 - 負微分電阻。 由於此隧穿二極管被廣泛用於高頻器件（厚度減小PN間隙使得這種裝置的高速），精確的測量設備，發電機，而且，當然，計算機。

雖然當電流 的隧道效應 是能夠在兩個方向上流動，通過直接連接在過渡區增加二極管張力，減少能夠隧穿通道的電子數。 電壓增加導致隧道電流的完全消失和效果僅在通常的擴散（如在經典二極管）。

還有這樣的裝置的另一個代表性的 - 反向二極管。 它代表了同一個隧道二極管，但改變的特性。 不同的是，反向連接，其中，所述通常的整流元件“鎖定”的電導率值，它比直接更高。 剩餘的屬性對應於隧道二極管：性能，低的自噪聲，挺起可變組件的能力。