Amazing semikonduktor piranti - a diode trowongan

Nalika sinau ing mekanisme saka rectifying lan AC ing situs kontak saka loro lingkungan beda - semikonduktor lan logam, iku wis hipotesis sing adhedhasar supaya disebut-tunneling daya pelaku usaha. Nanging, ing wektu sing (1932) ing tingkat pangembangan teknologi semikonduktor ora diijini kanggo konfirmasi konjektur ing empirically. Mung ing taun 1958, ilmuwan Jepang Esaki bisa kanggo konfirmasi iku brilliantly, nggawe diode trowongan pisanan ing sajarah. Thanks kanggo kualitas sange sawijining (eg, kacepetan), produk iki wis narik kawigatèn specialists ing macem-macem kothak technical. Iku worth kanggo nerangake sing diode ing - piranti elektronik, kang perkumpulan awak siji saka loro macem-macem bahan gadhah macem-macem jinis doyo. Mulane, saiki elektrik bisa mili liwat ing siji arah mung. Ganti asil kutub ing "nutup" saka diode lan nambah resistance sawijining. Nambah voltase ndadékaké menyang "risak".

Coba carane trowongan diode. Klasik rectifier piranti semikonduktor migunakake Crystal gadhah sawetara impurities ora luwih saka 10 ing 17 degree (jurusan -3 centimeter). Lan wiwit parameter iki langsung related kanggo nomer pelaku usaha daya free, iku dadi metu sing kepungkur tau bisa luwih saka wates kasebut.

Ana rumus sing ngidini kanggo nemtokake kekandelan saka zona penengah (transisi PN):

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

ngendi Na lan Nd - nomer panyumbang ionized lan nampi, mungguh; Pi - 3,1416; q - nilai saka daya elektron; U - Applied voltase; Uk - prabédan ing potensi ing transisi; E - Nilai saka ing pancet dielektrik.

A akibat saka rumus iku kasunyatan sing kanggo PN transisi diode karakteristik lapangan duwe kekuatan kurang klasik lan kekandelan relatif gedhé. Sing elektron bisa njaluk zona free, padha kudu energi ekstra (margi saka njaba).

Tunnel dioda digunakake ing construction sing kuwi jinis semikonduktor, kang ngowahi isi kotor kanggo 10 kanggo 20 degree (jurusan -3 cm), kang supaya beda saka sing gedhe-gedhe klasik. Iki ndadékaké menyang abang serem ing kekandelan saka transisi, Tambah cetha saka kakiyatan lapangan ing wilayah PN lan, Akibate, kedadeyan saka transisi trowongan nalika ngetik elektron menyang band valence ora perlu energi tambahan. Iki dumadi amarga tingkat energi saka partikel ora ngganti karo alangi wacana. Trowongan diode gampang dibédakaké saka ing normal sawijining ciri volt-Ampere. Iki efek nggawe jenis mundhak ing - resistance diferensial negatif. Amarga tunneling iki dioda sing digunakake digunakake ing piranti dhuwur-frekuensi (kekandelan longkangan abang PN ndadekake piranti kuwi dhuwur-kacepetan), peralatan ukur akurat, generator, lan, mesthi, komputer.

Senajan saiki nalika efek terowongan bisa mili marang kalih arah ing, dening langsung nyambungake tension diode ing zona transisi mundhak, ngurangi nomer elektron saged wacana tunneling. Tambah voltase ndadékaké kanggo ngilang sakabehane saiki tunneling lan efek mung ing kasebar biasa (minangka ing diode klasik).

Ana uga wakil liyane saka piranti kayata - diode sakdurunge. Iku nggantosi trowongan diode padha, nanging kanthi ngrubah. Bentenipun iku nilai doyo saka sambungan mbalikke, kang piranti rectifying biasanipun "dikunci", iku luwih dhuwur tinimbang ing langsung. Sifat-sifat isih cocog karo diode trowongan: kinerja, kurang timer gangguan, kemampuan kanggo straighten komponen global.