Amazing semiconductor apparaat - in tunnel spanner

Wannear't it bestudearjen fan de mechanisme fan rectifying in AC op it plak fan kontakt fan twa ferskillende omjouwings - de semiconductor en it metaal, dat is hypothesized dat it basearre is op saneamde tunneling fan lading dragers. Lykwols op dat stuit (1932) it nivo fan ûntwikkeling fan semiconductor technology is net tastien om te befêstigjen de gis empirically. Allinne yn 1958, in Japanske wittenskipper Esaki koe befêstigjen dat briljant, it meitsjen fan de earste tunnel spanner yn de skiednis. Mei tank oan syn amazing kwaliteit (bygelyks, snelheid), dit produkt hat luts it omtinken fan de spesjalisten yn ferskate technyske fjilden. It is de muoite wurdich om te ferklearjen dat de Diode - in elektroanysk apparaat, dat is in feriening fan ien lichem fan twa ferskillende materialen hawwende ferskillende soarten conductivity. Dêrom, elektryske stroom kin streame troch it yn ien rjochting allinne. It feroarjen fan it Polarity resultaten yn "sluten" fan 'e Diode en fergrutsjen syn ferset. It fergrutsjen fan de spanning liedt ta in "ôfbraak".

Tink oan hoe't de tunnel spanner. Classic rectifier semiconductor apparaat brûkt in kristal hawwende in oantal ûnreinheden net mear as 10 om 17 graad (graad -3 sintimeter). En sûnt dy parameter is direkt besibbe oan it tal frije lading dragers, dan blykt dat it ferline kin noait mear wêze as de oantsjutte grinzen.

Der is in formule wêrmei te bepale de dikte fan 'e tuskenlizzende zone (oergong pn):

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

dêr't Na en Nd - oantal ionized donateurs en acceptors, respektivelik; Pi - 3,1416; q - de wearde fan it elektron lading; U - tapast voltage; Uk - ferskil yn potinsjes oan 'e oergong; E - wearde fan 'e dielectric konstante.

In gefolch fan de formule is it feit dat der foar in klassike pn oergong spanner kenmerk lege fjild sterkte en in relatyf grut dikte. Dat elektroanen kin krije in fergese sône, se moatte ekstra enerzjy (imparted út de bûten).

Tunnel diodes wurde brûkt yn har bou sokke typen fan Semiconductors, dy't feroarje de ûnreinens ynhâld nei 10 oant 20 graad (graad -3 sintimeter), dat is in folchoarder oars út de klassike eksimplaren. Dit liedt ta in dramatyske fermindering fan de dikte fan 'e oergong, de skerpe ferheging fan it fjild yntinsiteit yn it pn regio en, dus, foarkommen fan tunnel oergong by it ynfieren fan it elektron oan de Valence band net nedich ekstra enerzjy. Dat bart omdat de enerzjy nivo fan de dieltsjes net feroarje mei de passaazje barriêre. De tunnel spanner is maklik ûnderskiedt fan de normale fan syn volt-ampêre karakteristyk. Dit effekt ûntstiet in soarte fan surge derop - negative differinsjaaloperator ferset. Troch dizze tunneling diodes wurde in soad brûkt yn hege frekwinsje apparaten (dikte fermindering pn kleau makket sa'n apparaat in hege-snelheid), presys mjitten apparatuer, Generators, en, fansels, kompjûters.

Hoewol't aktuele doe't de tunnel effekt is by steat om te stromen yn beide rjochtings, by direkt ferbining de Diode spanning yn 'e oergongssône tanimt, it tebekkringen fan it oantal elektroanen steat tunneling passaazje. voltage ferheging liedt ta de folsleine ferdwinen fan de tunneling aktuele en it effekt is mar op gewoane diffús (sa as yn de klassike diode).

Der is ek in oare fertsjintwurdiger fan sokke apparaten - efterút diode. It stiet foar itselde tunnel spanner, mar mei altered eigenskippen. It ferskil is dat it conductivity wearde fan 'e omkearde ferbining, dêr't de wenstige rectifying apparaat "slot", it is heger as yn direkte. De oerbleaune eigenskippen oerien mei de tunnel spanner: prestaasje, lege himsels leven, it fermogen om recht de fariabele komponinten.