دیود تونل (نحوه عملکرد و کاربرد)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دیود تونل تحت تابش موج الکترومغناطیسی محاسبه و با نتایج حاصل وقتی تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد مقایسه شده است. برای محاسبه مشخصه جریان - ولتاژ نیاز به محاسبه ضریب عبور الکترون ها از ساختارهای سد و چاه در این قطعه می باشد که برای محاسبه ضریب عبور الکترون ها در حضور تابش الکترومغناطیسی روش تفاضل متناهی حوزه زمانی (FDTD) و در حالتی که تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد روش ماتریس انتقال (TMM) و روش تفاضل متناهی حوزه زمانی به کار برده شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که حضور تابش الکترومغناطیسی باعث می شود تا حالت های تشدید فرعی دیگری روی منحنی ضریب عبور ظاهر شوند که به فاصله ħωاز حالت تشدید اصلی (بدون حضور تابش الکترومغناطیسی) و از یکدیگر قرار دارند.
حضور تابش الکترومغناطیسی باعث می شود تا همچنین روی منحنی مشخصه جریان - ولتاژ این قطعه، علاوه بر قله اصلی قله های فرعی دیگری ظاهر شوند که به فاصله ħω از قله اصلی قرار دارند. تحت تابش الکترومغناطیسی تعداد قله های موجود روی منحنی مشخصه جریان - ولتاژ از تعداد قله های موجود روی منحنی ضریب عبور کمتر است که به دلیل این است که مشخصه جریان - ولتاژ، حاصل انتگرالگیری روی انرژی الکترون ها است، بنابراین قله های تیز و با ارتفاع کم روی منحنی ضریب عبور در مشخصه جریان - ولتاژ ظاهر نمی شوند.
کاربردهای مداری
مقاومت منفی دیود تونل را می‌توان برای کلید زنی ، نوسان ، تقویت و سایر عملیات مداری مورد استفاده قرار داد. این حوزه وسیع کاربردی همراه با این واقعیت که فرایند تونل زنی تاخیر زمانی رانش و نفوذ را ندارد، دیود تونلی را یک انتخاب طبیعی برای مدارهای بسیار سریع ساخته است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)