Понятие о туннельных диодах

В последнее время в иностранной печати появились сообщения о разработках новых полупроводниковых приборов, названных туннельными диодами. Принцип работы их основан на туннельном эффекте. В кристаллах, где расстояние между соседними атомами очень мало и соизмеримо с протяженностью их электронных оболочек (10~8 см), электроны могут переходить от атома к атому, даже не приобретая энергии, необходимой для отрыва от ядра. Переход электронов осуществляется в этом случае не поверх потенциального барьера, а как бы сквозь него, через «туннель». Благодаря туннельному эффекту электроны в твердом теле становятся «обобществленными», не принадлежащими отдельным атомам.
К туннельному диоду прикладывается небольшое постоянное напряжение смещения. При его увеличении ток диода вначале растет значительно быстрее, чем в обычных диодах, так как большее количество электронов принимает участие в упорядоченном движении от атома к атому за счет туннельного эффекта. При дальнейшем увеличении напряжения туннельный эффект уменьшается, что (Приводит к уменьшению тока. Если приложить к туннельному диоду еще большее напряжение, его работа становится похожей на (работу обычного диода и ток снова увеличивается за счет движения носителей заряда, преодо-левающих потенциальный барьер я-р-перехода. Таким образом, вольт-амперная характеристика диода имеет участок «отрицательного сопротивления», в пределах которого при увеличении напряжения ток не увеличивается, а уменьшается.
Туннельные диоды, как и другие приборы, характеристики которых имеют участки отрицательного сопротивления, можно использовать для усиления и генерирования колебаний.
Преимущества туннельных диодов: очень малая потребляемая мощность (не более 1% мощности, потребляемой обычным полупроводниковым прибором); возможность работы на сверхвысоких частотах, превышающих 10 000 Мгц; менее жесткие требования к химической чистоте полупроводниковых материалов.

загрузка...

Похожие сообщения

Написать комментарий

Комментариев нет коммент.

Написать ответ


[ Ctrl + Enter ]