Реферат: Параметри тунельного ефекту

Мал. 3.3 Енергетична діаграма тунельного діода при Uпр=0,2 В

На мал. 3.4 розглянутий випадок, коли зворотна напруга Uобр=0,2 В. Висота потенційного бар'єра стала 1 еВ, і значно збільшилося число рівнів,зайнятих електронами у валентній зоні р- області й відповідають їхнім вільним рівням у зоні провідності n-області. Тому різко зростає зворотний тунельний струм, який виходить такого ж порядку, як і струм при прямій напрузі.

Вольт-амперна характеристика тунельного діода (мал. 3.5) пояснює розглянуті діаграми. Як видне, при U=0 струм дорівнює нулю. Збільшення прямої напруги до 0,1 В дає зростання прямого тунельного струму до максимуму (крапка А). Подальше збільшення прямої напруги до 0,2 В супроводжується зменшенням тунельного струму. Тому в крапці Б виходить мінімум струму й характеристика має падаючу ділянку АБ, для якого характерно негативний опір змінному струму:

 (3.1)

Мал. 3.4 Енергетична діаграма тунельного діода при Uобр=0,2 В.

Мал. 3.5 Вольт-амперна характеристика тунельного діода.

Після цієї ділянки струм знову зростає за рахунок прямого дифузійного струму. Зворотний струм виходить такий же, як прямий, тобто в багато раз більше, ніж у звичайних діодів.

Туннельны діоди можуть використовувати в техніці СВЧ, а також у багатьох імпульсних радіоелектронних обладнаннях, розрахованих на високу швидкодію. Крім досить малої інерційності гідністю тунельних діодів є їхня стійкість до іонізуючого випромінювання. Мале споживання энерги від джерела харчування також у багатьох випадках слід уважати гідністю тунельних діодів. До сожелению, эксплутация цих діодів виявила істотний їхній недолік. Він полягає в тому, що ці иоды піддані значному старінню, тобто із часом їх характеристики й параметри помітно змінюються, що може привести до порушення нормальної роботи того або іншого обладнання.

Усі тунельні діоди мають досить малі розміри. Наприклад, вони можуть бути оформлені в циліндричних герметичних корпусах діаметром 3 – 4 мм і висотою близько 2 мм. Відводи в них гнучкі стрічкові. Маса не перевищує 0,15 г.

Література

1.  И.В. Боднарь, Л.Г. Березуцкий «Методическое пособие к лабораторным работам по курсу ФХОМКиТ РЭС и ЭВС». Мн.; БГУИР, 1997 г.

2.  И.В. Боднарь, Л.Г. Березуцкий «Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по курсу ФХОМКиТ РЭС и ЭВС. Раздел «Контактные явления»». Мн.; БГУИР, 1998 г.

3.  Г.И. Епифанов, Ю.А. Мома «Физические основы конструирования и технологии РЭА и ЭВА». М.; «Советское радио», 1979 г.

4.  И.П. Жеребцов «Основы электроники». Ленинград, «Энергоатомиздат», 1985 г.

5.  В.В. Новиков «Теоретические основы микроэлектроники». М.; «Высшая школа», 1972 г.

6.  К.В. Шалимова «Физика полупроводников». М.; «Энергия», 1976 г.

7.  Под редакцией Г.Г. Шишкина «Электронные приборы». М.; «Энергоатомиздат», 1989 г.

8.  А.А. Штернов «Физические основы конструирования, технологии РЭА и микроэлектроники». М.; «Радио и связь», 1981 г.