अचम्मको अर्धचालक उपकरण - एक टनेल डायोड

rectifying को संयन्त्र अध्ययन गर्दा एक एसी दुई फरक वातावरण को सम्पर्क साइट मा - अर्धचालक र धातु, यो शुल्क वाहक को तथाकथित tunneling आधारित छ कि hypothesized गरिएको छ। तर, त्यो समय (1932) अर्धचालक प्रविधिको विकास को स्तर मा empirically को conjecture पुष्टि गर्न अनुमति छैन। मात्र 1958 मा, एक जापानी वैज्ञानिक Esaki यो इतिहासमा पहिलो टनेल डायोड सिर्जना गर्ने, brilliantly पुष्टि गर्न सक्षम थियो। धन्यवाद यसको अचम्मको गुणस्तर (जस्तै, गति), यो उत्पादन विभिन्न प्राविधिक क्षेत्रहरू विशेषज्ञहरु को ध्यान आकर्षित गरेको छ। यसलाई व्याख्या गर्न लायक छ डायोड कि - चालकता विभिन्न प्रकारका भइरहेको दुई फरक सामाग्री को एक शरीर को एक सम्बद्धता छ जुन एउटा इलेक्ट्रोनिक यन्त्र,। त्यसैले, बिजुली वर्तमान एक निर्देशन मात्र यसलाई माध्यम प्रवाह गर्न सक्नुहुन्छ। डायोड को "बन्द" मा ध्रुवीयता परिणाम परिवर्तन र यसको प्रतिरोध वृद्धि। भोल्टेज वृद्धि एक "बिरामी" गर्न जान्छ।

कसरी टनेल डायोड विचार गर्नुहोस्। क्लासिक rectifier अर्धचालक उपकरण छैन 17 डिग्री (डिग्री -3 सेन्टिमिटरले) मा भन्दा 10 अशुद्धियों एक नम्बर भएको एक क्रिस्टल प्रयोग गर्दछ। र यो प्यारामिटर मुक्त शुल्क वाहक संख्या सीधै सम्बन्धित छ हुनाले यसलाई त्यस पछिल्लो कहिल्यै निर्दिष्ट सीमाहरु भन्दा बढी हुन सक्छ गर्दछ।

त्यहाँ मध्यवर्ती क्षेत्र (संक्रमण PN) को मोटाइ निर्धारण गर्न अनुमति दिन्छ एक सूत्र छ:

एल = ((ई * (Uk-यू)) / (2 * पाई * Q)) * ((ना + एन डी) / (ना * एन डी)) * 1050000,

जहाँ ना र एन डी - ionized दाताहरुलाई र acceptors, क्रमशः संख्या; Pi - 3,1416; Q - मान इलेक्ट्रॉन शुल्क को; यू - लागू भोल्टेज; Uk - यो संक्रमण मा क्षमता मा फरक; ई - को मूल्य को ढांकता स्थिर।

सूत्र को एक परिणाम तथ्यलाई छ कि एक शास्त्रीय PN संक्रमण डायोड विशेषता कम क्षेत्र बल र एक अपेक्षाकृत ठूलो मोटाइ लागि। इलेक्ट्रॉनों निःशुल्क क्षेत्र प्राप्त गर्न सक्छन्, तिनीहरू अतिरिक्त ऊर्जा (बाहिर बाट प्रदान) आवश्यक छ।

टनेल डायोड आफ्नो निर्माण मा प्रयोग गरिन्छ आदेश क्लासिकल व्यक्तिहरूलाई फरक छ जो 20 डिग्री (डिग्री -3 सेन्टिमिटर), गर्न 10 impurity सामग्री बदल जो अर्धचालक यस्तो प्रकार। थप ऊर्जा आवश्यकता छैन को valence ब्यान्ड गर्न इलेक्ट्रॉन प्रवेश गर्दा यो टनेल संक्रमण को संक्रमण को मोटाई मा एक नाटकीय कमी, को PN क्षेत्रमा क्षेत्र तीव्रता को तेज वृद्धि र, फलस्वरूप, घटना निम्त्याउँछ। किनभने यो हुन्छ ऊर्जा स्तर कणहरु खण्डलाई बाधा परिवर्तन गर्दैन। सुरुङ डायोड यसको को सामान्य बाट सजिलै विशिष्ट छ भोल्ट-ampere विशेषता। नकारात्मक अंतर प्रतिरोध - यो प्रभाव यसमा वृद्धि एक प्रकारको सिर्जना गर्छ। यो tunneling गर्न डायोड व्यापक प्रयोग गरिन्छ कारण उच्च-आवृत्ति उपकरणहरू मा, सही नाप्ने उपकरण, जेनेरेटर, (मोटाई कमी PN खाली यस्तो उपकरण एक उच्च गतिको बनाउँछ) र पाठ्यक्रम, कम्प्युटर।

जब वर्तमान हुनत सुरुङ प्रभाव प्रत्यक्ष, को संक्रमण क्षेत्र बढ्छ मा डायोड तनाव जडान tunneling खण्डमा सक्षम इलेक्ट्रॉनों संख्या कम गरेर, दुवै दिशामा प्रवाह गर्न सक्षम छ। भोल्टेज वृद्धि भएको tunneling वर्तमान पूरा लोप गर्न जान्छ र प्रभाव मात्र साधारण विस्तृत मा (रूपमा क्लासिक डायोड मा) छ।

पछाडि डायोड - यस्तो उपकरणहरू अर्को प्रतिनिधि पनि त्यहाँ छ। यो नै टनेल डायोड प्रतिनिधित्व गर्दछ, तर बदलिएका गुण संग। फरक उल्टो जडान, जसमा सामान्य rectifying यन्त्र "लक" को चालकता मूल्य, यो प्रत्यक्ष मा भन्दा उच्च छ भन्ने छ। बाँकी गुण सुरुङ डायोड अनुरूप: प्रदर्शन, कम आत्म-हल्ला, चर घटक सीधा गर्ने क्षमता।