놀라운 반도체 장치 - 터널 다이오드

정류 기전 연구하면 교류를 서로 다른 두 환경을 접촉 부위 - 반도체와 금속,이 전하 캐리어의 소위 터널링에 기초하는 것이 가정되었다. 그러나, 그 당시 (1932) 반도체 기술의 발전 수준에서 경험적 추측을 확인 할 수 없습니다. 만 1958 년, 일본의 과학자 사키는 역사상 최초의 터널 다이오드를 작성, 훌륭하게을 확인 할 수 있었다. 덕분에 놀라운 품질 (예를 들면, 속도)로,이 제품은 다양한 기술 분야의 전문가의 관심을 모으고있다. 이 설명 가치가 그 다이오드 - 전자 소자, 전도성의 다른 유형을 갖는 2 개 개의 상이한 물질의 단일 몸체의 연결이다. 따라서, 전류는 한 방향으로 만 그것을 통해 흐를 수있다. 다이오드의 "폐쇄"의 극성 결과를 변경하고 그 저항을 증가시킨다. 전압을 증가하는 것은 "고장"으로 이어집니다.

방법 터널 다이오드 고려하십시오. 고전 정류기 반도체 장치는 17도 (도 -3 cm)에서 10 이하의 불순물들을 갖는 액정을 사용한다. 이 매개 변수가 무료로 캐리어의 수와 직접 관련이 있기 때문에, 그것은 과거가 지정된 경계 이상이 될 수 없다는 밝혀졌습니다.

중간 부 (전이 PN)의 두께를 결정할 수있는 공식이있다 :

L = ((E *의 (영국 U)) / (2 * 파이 * Q)) * ((NA +의 Nd) / (NA *의 Nd)) * 1,050,000,

여기서 나 Nd를 - 각각 이온화 된 도너와 수용체의 수; 파이 - 3.1416; Q - 값 전자 전하; U는 -인가 전압; 영국 - 전이에 포텐셜 차이; E - 값의 유전율.

상기 식의 결과는 사실이 고전 전이 PN 다이오드 특성 낮은 전계 강도가 상대적으로 큰 두께. 전자가 무료로 영역을 얻을 수 있습니다, 그들은 (외부에서 가해) 여분의 에너지가 필요합니다.

터널 다이오드는 그 구조가 고전 것과 다른 순서는 20도 (도 -3 cm)로 10의 불순물 함유량을 변화 반도체 등의 유형을 사용한다. 추가적인 에너지를 필요로하지 않는 가전 자대의 전자가 진입 할 때 터널 천이 급격한 전환의 두께의 감소, 결과적으로 날카로운 PN 영역의 전계 강도가 증가하고, 발생으로 이끈다. 때문에 발생 의 에너지 레벨 입자가 통과 장벽으로 변화하지 않는다. 터널 다이오드는 정상적인 쉽게 구별되는 볼트 - 암페어 특성. 부정적인 차동 저항 -이 효과는에 서지의 종류를 생성합니다. 이 터널링 다이오드 널리 물론 정확한 측정 장비, 발전기 (두께 감소 PN 갭 이러한 장치는 고속한다)과, 컴퓨터 고주파 디바이스에 사용되는 인해.

비록 현재 때 터널 효과는 직접 천이 영역 증가 다이오드 장력 터널링 연결 통로 가능한 전자의 수를 감소시킴으로써, 양 방향으로 유동 할 수있다. 전압 증가는 터널링 전류의 완전한 소멸을 유도하고, 효과는 통상의 확산 (고전 다이오드에서와 같이)이다.

역방향 다이오드 - 이러한 장치의 또 다른 대표도이다. 이 있지만 변형 된 특성을 갖는, 동일한 터널 다이오드를 나타낸다. 차이점은 통상의 정류 소자는 "고정"에 반대되는 연결의 도전율 값은, 그것이 직접보다 높다는 것이다. 나머지 속성 터널 다이오드에 대응한다 : 성능, 낮은 자기 잡음을 가변 요소를 정돈 할 수있는 능력.