惊人半导体装置 - 的隧道二极管

当研究整流的机构 的AC 以两种不同的环境接触的部位-半导体和金属，已经假设，它基于的电荷载流子的所谓隧道。 然而，当时（1932）的半导体技术的发展水平是不允许凭经验确认猜想。 只有在1958年，一位日本科学家江崎能够出色地确认，创造了历史第一隧道二极管。 由于其惊人的质量（例如，速度），这款产品已经吸引了各种技术领域专家的关注。 这是值得说明的是，二极管 - 一种电子装置，它是具有不同类型导电性的两种不同的材料的单个主体的关联。 因此，电流可以仅在一个方向流过它。 改变极性导致二极管的“关闭”，并增加其电阻。 增加电压导致“崩溃”。

考虑如何隧道二极管。 经典整流器半导体器件使用具有许多杂质在17度（度-3厘米）大于10不结晶。 而且，由于该参数是直接相关的自由载流子的数量，事实证明，过去的永远比规定的界限了。

有一个公式，允许确定所述中间区（过渡的pn）的厚度：

L =（（E *（UK-U））/（2 * PI * Q））*（（钠+的Nd）/（NA *钕））* 105万，

其中的Na和Nd - 分别电离施主和受主，数; 皮 - 3.1416; q -的值 的电子电荷的; ü - 施加的电压; 英国 - 在过渡势差异; ë -的值 的介电常数。

式的一个后果是，对于经典pn结二极管特性低场强度和相对大的厚度。 电子可以得到一个免费区，他们需要额外的能量（从外部施加）。

隧道二极管在它们的构造中使用这种类型的半导体，其改变杂质含量为10〜20度（度-3厘米），这是从经典的那些不同的顺序。 进入电子到价带时不需要额外的能量，这导致在过渡的厚度的显着降低，因此电场强度的在PN区域的急剧增加，因此，发生隧道过渡的。 这是因为 能量水平 的颗粒不与所述通道阻挡改变。 隧道二极管是从正常的其容易区分 的伏安特性。 这种效应创造了一种就可以了激增 - 负微分电阻。 由于此隧穿二极管被广泛用于高频器件（厚度减小PN间隙使得这种装置的高速），精确的测量设备，发电机，而且，当然，计算机。

虽然当电流 的隧道效应 是能够在两个方向上流动，通过直接连接在过渡区增加二极管张力，减少能够隧穿通道的电子数。 电压增加导致隧道电流的完全消失和效果仅在通常的扩散（如在经典二极管）。

还有这样的装置的另一个代表性的 - 反向二极管。 它代表了同一个隧道二极管，但改变的特性。 不同的是，反向连接，其中，所述通常的整流元件“锁定”的电导率值，它比直接更高。 剩余的属性对应于隧道二极管：性能，低的自噪声，挺起可变组件的能力。