Amazing semiconductor lalang - sa usa ka langub-agianan diode

Sa diha nga ang pagtuon sa mekanismo sa pagtul-id sa usa ka AC sa dapit sa contact sa duha ka lain-laing mga palibot - ang semiconductor ug sa metal, kini nga hypothesized nga kini base sa mao nga-gitawag nga tunneling sa katungdanan tagdala. Apan, sa panahon nga (1932) sa ang-ang sa kalamboan sa semiconductor teknolohiya dili gitugotan aron sa pagmatuod sa pangagpas kasinatianong. Lamang sa 1958, usa ka Hapon siyentista Esaki nakahimo sa pagmatuod niini nga masilaw, pagmugna sa unang tunel diode sa kasaysayan. Salamat sa sa iyang mga katingalahang kalidad (pananglitan, speed), kini nga produkto nga nadani sa pagtagad sa mga specialist sa nagkalain-laing teknikal nga mga kaumahan. Kini mao ang bili sa pagpatin-aw nga ang diode - sa usa ka electronic device, nga mao ang usa ka asosasyon sa usa lang ka lawas sa duha ka lain-laing mga mga materyales nga may lain-laing mga matang sa conductivity. Busa, koryente mahimo modagayday pinaagi niini sa usa ka direksyon lamang. Ang pag-usab sa mga resulta sa polarity sa "panapos" sa diode ug sa pagdugang sa iyang pagbatok. Pagdugang sa boltahe modala ngadto sa usa ka "pagkadaot".

Tagda kon sa unsang paagi nga ang tunnel diode. Classic rectifier device semiconductor gigamit sa usa ka kristal nga may usa ka gidaghanon sa mga impurities dili labaw pa kay sa 10 sa 17 degree (degree -3 centimeter). Ug tungod kay kini nga sukaranan mao ang direkta nga may kalabutan sa gidaghanon sa libre nga bayad carriers, kini turns nga sa nangagi dili mahimong labaw pa kay sa bungat utlanan.

Adunay usa ka pormula nga nagtugot sa pagtino sa gibag-on sa intermediate zone (transisyon PN):

L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + ND) / (Na * ND)) * 1050000,

diin Na ug ND - gidaghanon sa ionized donors ug acceptors, sa tinagsa; Pi - 3,1416; q - ang bili sa katungdanan electron; U - apply boltahe; UK - kalainan sa potensyal sa transisyon; E - bili sa mga dielectric kanunay.

Usa ka sangputanan sa mga pormula mao ang kamatuoran nga sa usa ka klasikal nga PN transisyon diode kinaiya ubos nga kapatagan kalig-on ug usa ka medyo dako nga gibag-on. Nga ang mga electron mahimo og usa ka free zone, sila kinahanglan dugang enerhiya (gipaambit gikan sa gawas).

Tunnel diodes gigamit sa ilang pagtukod sa maong mga matang sa conductor, nga pagailisdan ang kahugawan sulod sa 10 ngadto sa 20 degree (degree -3 centimeters), nga mao ang usa ka order sa lain-laing gikan sa klasikal nga mga. Kini modala ngadto sa usa ka drama, sa dula nga pagkunhod sa sa gibag-on sa transisyon, ang mahait nga abut sa uma intensity sa PN rehiyon ug, busa, panghitabo sa langub-agianan transisyon sa diha nga mosulod sa electron ngadto sa Valence panon sa mga sundalo dili kinahanglan dugang nga enerhiya. Kini mahitabo tungod kay sa ang-ang kusog sa mga partikulo dili mag-usab sa mga tudling babag. Ang tunnel diode mao dali mailhan gikan sa mga normal sa iyang volt-ampere kinaiya. epekto Kini nga nagmugna sa usa ka matang sa pagsulbong sa ibabaw niini - sa negatibo nga differential pagbatok. Tungod sa tunneling niining diodes nga kaylap nga gigamit sa hatag-as nga-frequency lalang (gibag-on reduction PN gintang naghimo sa maong usa ka lalang sa usa ka high-speed), tukmang igsusukod ekipo, generators, ug, siyempre, mga computer.

Bisan tuod kasamtangan sa diha nga sa tunel epekto mao ang makahimo sa modagayday sa duha ka mga direksyon, pinaagi sa direkta nga nagdugtong sa diode tension sa mga pagtaas transition zone, pagkunhod sa gidaghanon sa mga electron makahimo sa tunneling tudling. boltahe abut modala ngadto sa sa mga bug-os nga pagkadula sa tunneling kasamtangan ug ang epekto mao ang lamang sa ordinaryo nga-ag (sama sa mga classic diode).

Adunay lain usab nga representante sa maong mga lalang - sa likod diode. Kini nagrepresentar sa mao usab nga tunnel diode, apan uban sa nabag kabtangan. Ang kalainan mao nga ang conductivity bili sa Reverse nga koneksyon, diin ang naandan nga pagtul-id device "giyawihan", kini mao ang mas taas kay sa direkta. Ang nahibilin nga mga kabtangan sibo sa tunnel diode: performance, ubos-sa-kaugalingon nga kasaba, ang abilidad sa pagtul-id sa mga baryable components.