Endah semikonduktor alat - a dioda torowongan

Nalika diajar mékanisme rectifying hiji AC di loka kontak dua lingkungan béda - semikonduktor jeung logam, éta geus hipotésis yén éta dumasar kana disebut tunneling muatan operator. Sanajan kitu, dina waktu éta (1932) tingkat ngembangkeun teknologi semikonduktor teu diwenangkeun pikeun ngonfirmasi conjecture nu émpiris. Ngan dina taun 1958, mangrupa élmuwan Jepang Esaki éta bisa mastikeun eta brilliantly, nyieun éta dioda torowongan munggaran di sajarah. Hatur nuhun kana kualitas endah na (misalna speed), produk ieu geus narik perhatian ahli spesialis di sagala widang teknis. Eta sia keur ngajelaskeun yén dioda - an alat éléktronik, nu mangrupa pakaitna tina awak hiji dua bahan béda ngabogaan tipena béda konduktivitas. Ku alatan éta, arus listrik bisa ngalir ngaliwatan eta dina hiji arah wungkul. Ngarobah hasil polaritasna di "nutup" tina dioda jeung ngaronjatkeun daya tahan na. Ngaronjatna tegangan ngabalukarkeun hiji "ngarecahna".

Mertimbangkeun kumaha torowongan dioda. Palasik panyaarah alat semikonduktor ngagunakeun kristal gaduh Jumlah pangotor moal leuwih ti 10 di 17 gelar (gelar -3 centimeter). Sarta saprak parameter ieu langsung patali jeung Jumlah operator muatan bébas, tétéla yén geus kaliwat pernah tiasa langkung ti wates dieusian.

Aya rumus anu ngamungkinkeun pikeun nangtukeun ketebalan tina zone panengah (transisi PN):

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

dimana Na sarta nd - Jumlah donor ionized na acceptors, mungguh; Pi - 3,1416; q - ajén anu muatan éléktron; U - dilarapkeun tegangan; Uk - bédana dina potentials dina transisi; E - nilai konstanta diéléktrik.

A konsekuensi rumus anu kanyataan yén pikeun PN transisi dioda ciri kakuatan médan low klasik sarta ketebalan kawilang gede. Yén éléktron bisa meunangkeun zone bébas, aranjeunna kedah énergi tambahan (imparted ti luar).

Torowongan diodes dipaké dina konstruksi maranéhna jenis saperti semikonduktor, nu ngarobah eusi impurity ka 10 nepi ka 20 gelar (gelar -3 sentimeter), nu mangrupa urutan béda ti leuwih klasik. Hal ieu jadi marga ka réduksi dramatis dina ketebalan tina transisi, kanaékan seukeut tina inténsitas médan di wewengkon PN jeung, konsékuénsina, lumangsungna transisi torowongan nalika nuliskeun éléktron kana band valénsi teu butuh énérgi tambahan. Ieu lumangsung alatan tingkat énergi partikel henteu robah ku panghalang petikan. The torowongan dioda gampang dibédakeun ti normal na ciri volt-ampere. Éfék ieu nyiptakeun jenis surge dinya - lalawanan diferensial négatip. Alatan tunneling ieu diodes anu loba dipaké dina alat frékuénsi luhur (ketebalan gap réduksi PN ngajadikeun hiji alat saperti-speed tinggi), alat-alat ukur akurat, Generators, sarta, tangtosna, komputer.

Sanajan ayeuna lamun pangaruh torowongan téh bisa kaluar asup kana dua arah, ku langsung ngahubungkeun tegangan dioda di zone transisi naek, ngurangan jumlah éléktron sanggup petikan tunneling. kanaékan tegangan ngabalukarkeun leungit lengkep arus tunneling sarta pangaruh ieu ngan dina diffuse biasa (sakumaha dina dioda Palasik).

Aya ogé langlayangan nu sejen alat sapertos - dioda mundur. Eta ngawakilan torowongan dioda sarua, tapi mibanda sipat dirobah. bédana nyaéta yén nilai konduktivitas sahiji sambungan sabalikna, numana alat rectifying dawam "dikonci", eta leuwih luhur batan di langsung. Sipat sésana pakait jeung dioda torowongan: kinerja, low timer noise, kamampuhan pikeun ngalempengkeun komponén variabel.