कमाल अर्धचालक युक्ति - एक सुरंग डायोड

जब सुधार की व्यवस्था का अध्ययन कर एक एसी दो अलग अलग वातावरण के संपर्क के स्थल पर - अर्धचालक और धातु, यह है कि यह आरोप वाहकों के तथाकथित सुरंग पर आधारित है धारणा रही है। हालांकि, उस समय (1932) अर्धचालक प्रौद्योगिकी के विकास के स्तर पर अनुभव अनुमान पुष्टि करने के लिए अनुमति नहीं है। केवल 1958 में, एक जापानी वैज्ञानिक Esaki यह शानदार ढंग से पुष्टि करने के लिए, इतिहास में पहली सुरंग डायोड बनाने में सक्षम था। धन्यवाद अपनी अद्भुत गुणवत्ता (जैसे, गति) के लिए, इस उत्पाद को विभिन्न तकनीकी क्षेत्रों में विशेषज्ञों का ध्यान आकर्षित किया गया है। यह समझाने के लिए लायक है कि डायोड - एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, जो दो अलग अलग चालकता के विभिन्न प्रकार के होने सामग्री की एक एकल शरीर का एक संघ है। इसलिए, विद्युत प्रवाह एक ही दिशा में यह माध्यम से प्रवाह कर सकते हैं। डायोड के "बंद करने" में polarity परिणाम बदलने और उसके प्रतिरोध वृद्धि हुई है। वोल्टेज बढ़ाने से एक "विश्लेषण" के लिए होता है।

विचार करें कि सुरंग डायोड। क्लासिक संशोधक अर्धचालक युक्ति एक क्रिस्टल 17 डिग्री (डिग्री -3 सेंटीमीटर) से कम 10 से अधिक नहीं दोष की एक संख्या होने का उपयोग करता है। और चूंकि इस पैरामीटर सीधे मुक्त प्रभारी वाहकों की संख्या से संबंधित है, यह पता चला है कि पिछले निर्दिष्ट सीमाओं की तुलना में अधिक कभी नहीं हो सकता है।

वहाँ एक सूत्र है कि मध्यवर्ती क्षेत्र (संक्रमण पीएन) की मोटाई निर्धारित करने के लिए अनुमति देता है:

एल = ((ई * (ब्रिटेन-यू)) / (2 * Pi * क्यू)) * ((Na + एन डी) / (Na * एन डी)) * 1050000,

जहां ना और एन डी - आयनित दाताओं और स्वीकारकर्ताओं क्रमश की संख्या; पी - 3.1416; q - मूल्य इलेक्ट्रॉन के प्रभार से; U - वोल्टेज लागू; ब्रिटेन - संक्रमण पर क्षमता में अंतर; ई - का मूल्य ढांकता हुआ निरंतर।

सूत्र का एक परिणाम यह तथ्य यह है कि एक शास्त्रीय PN संक्रमण डायोड विशेषता कम क्षेत्र शक्ति और एक अपेक्षाकृत बड़े मोटाई के लिए। इलेक्ट्रॉनों एक मुक्त क्षेत्र प्राप्त कर सकते हैं यही कारण है कि, वे (बाहर से प्रदान किया) अतिरिक्त ऊर्जा की जरूरत है।

सुरंग डायोड उनके निर्माण में अर्धचालकों के इस तरह के प्रकार है, जो 20 डिग्री (डिग्री -3 सेंटीमीटर) है, जो एक आदेश शास्त्रीय से अलग है करने के लिए 10 को अशुद्धता सामग्री में परिवर्तन किया जाता है। यह जब संयोजक बैंड के लिए इलेक्ट्रॉन में प्रवेश अतिरिक्त ऊर्जा की जरूरत नहीं है सुरंग संक्रमण के संक्रमण की मोटाई में एक नाटकीय कमी, पीएन क्षेत्र में क्षेत्र की तीव्रता का तेजी से वृद्धि है, परिणामस्वरूप, घटना की ओर जाता है। यह तब होता है क्योंकि की ऊर्जा का स्तर कणों मार्ग अवरोध के साथ नहीं बदलता है। सुरंग डायोड इसकी के सामान्य से आसानी से प्रतिष्ठित है वाल्ट-एम्पीयर विशेषता। नकारात्मक अंतर प्रतिरोध - इस आशय उस पर भारी उछाल का एक प्रकार पैदा करता है। इस सुरंग को डायोड व्यापक रूप से, ज़ाहिर है, सही माप उपकरण, जेनरेटर, (मोटाई में कमी PN खाई इस तरह के एक उपकरण में एक उच्च गति बनाता है) और, कंप्यूटर उच्च आवृत्ति उपकरणों में किया जाता है कारण।

हालांकि वर्तमान जब सुरंग प्रभाव दोनों दिशाओं में प्रवाह के लिए, सीधे, संक्रमण क्षेत्र बढ़ जाती है में डायोड तनाव को जोड़ने सुरंग मार्ग में सक्षम इलेक्ट्रॉनों की संख्या को कम करके सक्षम है। वोल्टेज वृद्धि सुरंग वर्तमान की पूरी गायब होने की ओर जाता है और प्रभाव (क्लासिक डायोड के रूप में) केवल साधारण फैलाना पर है।

पिछड़े डायोड - वहाँ भी इस तरह के उपकरणों का एक और प्रतिनिधि है। यह वही सुरंग डायोड का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन बदल गुणों के साथ। अंतर यह है कि रिवर्स कनेक्शन, जिसमें सामान्य सुधार डिवाइस "बंद" की चालकता मूल्य है, यह प्रत्यक्ष की तुलना में अधिक है। शेष गुण सुरंग डायोड के अनुरूप: प्रदर्शन, कम आत्म शोर, चर घटकों को सीधा करने की क्षमता।