بخش دیود تونل (Tunnel diode) _  بسیار رسانا و بسیار پر فشار 

دوپینگ سنگین در دیود تونل (Tunnel diode) 

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )


نکته : دیود تونلی (که دیود اساکی نیز نامیده می‌شود) یک دیود pn است که هر دو طرف آن به‌ طور انحطاط دوپینگ شده‌اند، به طوری که انرژی فرمی در نوار رسانایی در سمت n و در نوار ظرفیت در سمت p قرار می‌ گیرد. دوپینگ سنگین منجر به عرض تخلیه باریکی می شود که الکترون ها می توانند از آن تونل عبور کنند. در بایاس صفر، انرژی فرمی در هر دو طرف یکسان است و جریان صفر است.

همانطور که ولتاژ رو به جلو اعمال می شود، انرژی های شبه فرمی الکترون ها و حفره ها از هم جدا می شوند و تمام حالت های بین دو انرژی شبه فرمی در سمت n اشغال می شود و در سمت p خالی می شود تا الکترون ها بتوانند در سراسر اتصال تونل بزنند.در ابتدا تعداد حالت هایی که می توانند در تونل سازی شرکت کنند با افزایش ولتاژ بایاس افزایش می یابد بنابراین جریان با ولتاژ بایاس افزایش می یابد. با این حال، در یک ولتاژ بایاس رو به جلو مشخص، حالات اشغال شده در سمت n از نظر انرژی بالاتر از حالت های خالی در سمت p حرکت می کنند و جریان تونل کاهش می یابد.



نکته : در ساختار دیود تونلی محدوده ای از ولتاژ بایاس رو به جلو وجود دارد که در آن مقاومت دیفرانسیل منفی مشاهده می شود تا زمانی که ولتاژ به اندازه کافی بالا باشد که مکانیزم جریان انتشار استاندارد اعمال شود و جریان دوباره افزایش یابد.


دیود تونل یک دیود اتصال  بسیار رسانا و بسیار پر فشار که در  ساختار آن جریان به دلیل تونل زنی القا می شود. تونل سازی پدیده انتقال در ماده نیمه هادی است که در آن حامل بار به جای صعود از طریق آن ، سد در برابر اضافه جریان را محکم می کند.دیود تونل مقاومت منفی در محدوده عملیاتی در مدارات الکترونیکی از خود نشان می دهد. بنابراین می توان از آن به عنوان تقویت کننده ، نوسان ساز و در هر مدار تعویض استفاده کرد.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک