Kot smo že omenili, je bila tunelana dioda pridobljena zaradi osnovnega dela učinka predora, znanega v njeni kvantni mehaniki. Še pred odprtjem Essakija je bil ta učinek v polprevodnikih dovolj raziskan, sprva zeen, nato McAFPHI, SHUHLI in drugi, ki so preutrdili tuneliranje elektronov skozi prepovedano cono v trdnem polprevodniku. Nadaljnji razvoj Teorija učinka predora v polprevodnikih, prejetih v temeljnih delih L. V. Kelddysha.
Posledično se predora diode uporablja kot zelo visokofrekvenčni generator. Ker se neposredna napetost rahlo poveča, se elektronska raven se začne poravnati z luknjami na drugi strani prehoda, ki omogoča, da se nekateri elektroni sekajo.
Ta vrsta križišča se imenuje tuneliranje. Posledično največji tokovi v verigi. Zato se predora diode široko uporablja v posebnih aplikacijah, ki zahtevajo zelo hitro preklapljanje, kot so visokohitrost računalniških naprav za shranjevanje in visokofrekvenčni generatorji itd.
Osnova tega pojava je ta delce (na primer elektron 2 Slika 5), \u200b\u200bki imajo energijo E el.ki je manjša od višine potencialne ovire E B. Ima končno verjetnost penetracije skozi to pregrado. Potencialna ovira E B. (Na primer, povezan z delovanjem elektronske izhoda iz kovine) V skladu z zakoni klasične fizike, ni ovir za elektron 1 z večjo energijo kot višina te pregrade. Pod določenimi pogoji in elektronom 2 Lahko ga premaga, čeprav je elektronska energija manjša od višine potencialne pregrade. Poleg tega ta elektron ne povečuje pregrade, vendar ne glede na to, kako "tunel" skozi to (s tem ime učinka), ki ima enako energijo pred in po prehodu.
Enako velja za nasprotovanje značilnosti na tem področju. . Njegova vrednost je odvisna od uporabljenega polprevodniškega materiala. To je skoraj enak pomemben dejavnik kot negativna odpornost diode. Takšne diode se uporabljajo predvsem za preklop na visoke temperature okolja.
Zato imajo takšne diode najnižjo raven hrupa. Enakovreden diagram tunela diode je prikazan na sliki. Ti dejavniki omejujejo frekvenco, s katero se lahko uporabi dioda. Pomembno so tudi za določitev meje preklopne hitrosti. Običajno se dioda premika na negativnem območju. V aplikacijah mešalnika in sprostitve se premakne na območje pozitivne odpornosti, najbližje nič.
Tak mehanizem za premagovanje potencialne pregrade je lahko povezan z valovim predstavitvijo elektronskega gibanja v trdni snovi, ko je elektron trčen s pregrado, kot je val prodre na nekaj globine v njem. V primeru končne debeline pregrade je nekaj končne verjetnosti, da bi našli val (elektron) na drugi strani pregrade, kar je enako prehodu elektrona pregrade. Manjša širina pregrade, večja je "preglednost" za val; i.e., večja je verjetnost prehoda elektrona skozi to potencialno oviro. Pod določenimi pogoji lahko učinek predora
Tunel diode. Običajno uporabljajo za naslednje namene. Kot stikalo ultrahigh hitrost - zaradi mehanizma tunel, ki se v bistvu pojavi kot hitrost svetlobe. Nizka hrupa Enostavnost delovanja visoke hitrosti nizka neobčutljivost moči na jedrsko sevanje. Območje napetosti, na katerem lahko pravilno deluje, je 1 do ali manj: Biti dve terminalski pripomočki, ne zagotavlja izolacije med vhodnimi in izhodnimi verigami. V zvezi s tem je zelo podobno enomejnim tranzistorjem. . Predor dioda je vrsta mikrovalovne polprevodniške diode, ki se lahko uporablja tako v generatorjih kot v ojačevalnikih.
opazujte B. str.-n.-. Da bi našli pogoje, pod katerimi je možn predornik, je treba ugotoviti učinek parametrov prehoda na verjetnost učinka predora.
Širina zlitin str.-n.- Transformacija je povezana s koncentracijo nečistoč v polprevodniku, kot sledi:
kjer je ε dielektrična prepustnost materiala;
Učinek tunelov daje tunelu dude negativno območje odpornosti, ki omogoča, da se uporabi kot oscilator, kot tudi v aplikacijah pred ojačevalnikom na frekvencah v mikrovalovnih regijah. Uporabljeni so bili v sprednjih oscilatorjih televizijskega sprejemnika in shem zagona osciloskopa itd.
Vendar pa je danes uporaba predorov diod manj razširjena, saj tri terminalske naprave lahko pogosto zagotavljajo višjo raven zmogljivosti na številnih področjih. Raziskovalni študent z imenom eSaki v D. Študiral je lastnosti in značilnosti siligiranih nemških spojin za uporabo v bipolarnih tranzistorjih za visoke hitrosti. Esaki je sprostil več hudih povezav za hitri bipolarni tranzistorji. Ko je te naprave testiral in uporabljal, je ugotovil, da povzročajo nihanja na mikrovalovnih frekvencah zaradi učinka tunela.
E -elektronska naboj.
Z običajnim dopingom materialov polprevodnikov (koncentracija darovalcev ali sprejemnika nečistoč 10 16 cm -3) je izčrpana plast precej široka (približno 10 -4 cm). S to širino prehoda je verjetnost tuneliranja elektronov z njim zanemarljiva.
Verjetnost W el. prehod prehoda elektrona skozi str.-n.- Zakon za trikotno potencialno oviro se določi z naslednjim izrazom
Simbol tunela diode, ki se uporablja na shematskih diagramih, temelji na uporabi glavnega simbola diode. Razlikovati simbol predora diode iz standardne diode simbola, shema simbol zanka Plume dodaja dodatne repe.
Vendar pa je tunelska dioda uporabna naprava za posebne aplikacije. Eno področje, na katerem je lahko predor dioda koristno, je vojaška in druga oprema, ki je lahko izpostavljena magnetnim poljim, visokim temperaturi in radioaktivnosti. Tanka dioda je bolj odporna na učinke teh okolij in, kot take, se lahko še vedno uporablja.
kje E G. - širina prepovedanega območja (tukaj je sprejeta E g ≈ e · φ kkaj je veljavno za degenerirane polprevodnike).
Za določitev gostote toka predora je potrebno najti verjetno število elektronov, ki potekajo skozi potencialno pregrado v 1 sec. To bo enako vrsto verjetnosti tunel elektronov W el.o številu elektronskih trkov s pregrado za 1 sec. enako a · e g / · δ (a-stalna kristalna mreža), tj.
Druga prednost predorne diode, ki se začne odkriti, je njegova vzdržljivost in zanesljivost. Po proizvajalcu njegova zmogljivost ostaja stabilna v daljšem časovnem obdobju, kljub njegovi uporabi, ko se lahko druge naprave poslabšajo ali ne.
Osnove teorije tunela diode omogočajo razumevanje prejema diode. Pravzaprav je zelo visoke ravni doping, ki se uporablja v tunelski diodi, to edinstvene lastnosti in značilnosti. Teorija tunela diode kaže, da ne deluje kot običajna dioda, ampak namesto tega ima negativno območje odpornosti v smeri naprej.
Z naraščajočo stopnjo širine dopinga materiala str.-n.- Transformacija zmanjšuje in verjetnost povečanja tunelov. Pri koncentraciji nečistoč 10 19 -10 20 cm -3, Ustrezna degeneracija, širina prehoda je približno 100 A °, verjetni količina prehodov elektronskega predora za 1 sec. Obstaja približno 10 12 (za Nemčijo). V tem primeru je moč električnega polja v str.-n.Približno 10 6 v / glej In prenos elektronov zaradi učinka Zenerja še ne vpliva.
Ključ do razumevanja teorije tunela diode je značilna krivulja, v kateri je negativen naklon - to označuje območje negativnega upora. Regija negativnega upora pomeni, da če se napetost poveča, sedanji tok dejansko pade - nasprotni zakon Ohm.
Značilnosti blizu začetka grafa so praktično simetrične. Značilnost krivulje tunela diode je sestavljena iz več različnih elementov. Tri komponente toka diode tunela se povzemajo skupaj, da dajejo skupno karakteristično krivuljo, ki se pogosto najde v pojasnilih teorije tunela diode.
Tako učinek predora postane skoraj oprijemljiv samo v zrnatih materialih. Preučevanje ozkih prehodov s siligiranimi zlitinami v Nemčiji, Esakiju in odprli nov tip polprevodniške naprave - tunela diode, karakteristika Voltsearja, ki je prikazana na sl. 6, zvezek V primerjavi z vzorčnimi lastnostmi navadne diode, ki jo prikazuje dowd linije.
To daje teoretični navedba delovanju predorne diode. Po dolgem odsevu je bilo odločeno, da se prikaže tranzistorska in tranzistor Radijska inženirska linija, v kateri je bilo petnajst žensk delavcev, ki so se usmerili v mikroskopi in sestavljene podrobnosti.
Pravzaprav so bile množice tako velike, da so vrvi potrebovali, da bi pripravili vse stopnice za nadzor dolgih čakalnih vrst. Temperatura v preddverju je bila 3 z višjo od ostale zgradbe. Do takrat so številna japonska podjetja začela proizvajati tranzistorjev. Vendar pa so bili njihovi proizvodni procesi skrbno zaščiteni s skrivnostmi, in ideja, da jih je dala na univerzalni pregled, je bila nepredstavljiva.
Energetski diagram prehoda predora v odsotnosti zunanjega premika je bil prikazan na sl. 4. Prekrivanje polprevodniškega materiala, ki nastane zaradi degeneracije polprevodniškega materiala, je predpogoj za morebitno tuneliranje elektronov skozi potencialno pregrado ozke str.-n.- Transformacija. Položaj nivoja Fermija je zasenčen od dna, da se izolira elektronska energetska raven v različnih materialih, ki je v enakih energetskih razmerah s termodinamičnim ravnotežjem TEL. Verjetnost polnjenja te ravni, kot je znana, je enaka polovici. Slabo odvisnost od položaja v nečistočemskih polprevodnikih iz sprememb temperature v praksah se spodbuja tudi na to sproščanje ravni Fermija. Takšna ocena te ravni olajša preučitev vprašanj, povezanih z distribucijo elektronov po energetskih ravneh na območjih.
Visokofrekvenčni tranzistorji zahtevajo ustvarjanje tanke osnovne plasti z veliko količino nečistoč. Zgornje je treba uporabiti s plastjo Emitter, ki vsebuje tudi številne nečistoče. Višja je učinkovita koncentracija nečistoč v Emitterju, večja je dobiček tranzistorja. Problem je bil ugotoviti zgornjo mejo koncentracije nečistoč. Tsukamoto je udaril idejo o uporabi fosforja namesto običajnega antimona kot nečistoče v oddajterja. Po njegovi obnovitvi je Tsukamoto izvedla poskuse, da potrdi svojo teorijo.
Rezultati so bili brez primere, značilnosti pogostnosti pa so bile pridobljene petkrat višje od tistega od 2T5 modela. Poleg določene ravni Antimon preprečuje nastanek nemških kristalov Nemčije in zato ni mogoče uporabiti na drugi strani, se lahko fosfor mešamo z Nemčijo v neomejenih količinah, in višje koncentracije, boljše kristale.
Takšen pristop in uporabljen (sl. 6, \\ t b.-g) Pojasniti obliko karakteristik vpeptenih diode tunela.
V odsotnosti zunanjega premika naprej str.-n.- Fermievel ima enak položaj energije v p- in n.-Belands (glej sliko 6. B). Porazdelitev elektronov je višja in pod ravnjo Fermi v obeh regijah prekrivajo
Ker fosfor ne razprši toliko kot antimon v Nemčiji, je debelina baze zlahka izdelana za razvoj specifikacij. Iwama je bila poleg veselja od novega tranzistorja, imenovanega 2T. Pravzaprav so bili tranzistorji že vključeni v kruto ceno vojno.
Le malo ljudi je spoznalo, da je že od samega začetka velika past. Problem je nastal med priključkom dirigenta z dnom tranzistorja. Tranzistorji so pokazali zadovoljive lastnosti s težkim dopingom s fosforjem po risanju in rezanju, vendar je nenadoma prenehal delovati takoj, ko je bila vodilna žica pritrjena na podlago. Odstotek donosa je bil manjši od 10%. Proizvodna skupina je vse bolj zaskrbljena zaradi dejstva, da ne bi ustrezala Chalmm radijske proizvodnje.
Deli območij bodo podobni, kar določa enake verjetnosti za predorevanje elektronov od leve proti desni in desni na levo. Nastali tok s prehodom v tem primeru je nič, kar ustreza točki v na karakteristiko Volthear (glej sliko 6, a)
Tsukamoto ekipa je začela iskati vzrok s preverjanjem značilnosti pomanjkljenega prehoda oddajnika. Meritve na različnih stopnjah koncentracije so bile izvedene za določitev največje sprejemljive koncentracije fosforja. Približno mesec dni po začetku meritev je SUZUKI opazil čuden pojav v kristalih z visoko koncentracijo fosforja. Vendar pa je pri izgradnji teh rezultatov Suzuki pokazal, da je nasprotni premik pokazal velike tokove, krivulja z nenavadnim vrhom pa se je pojavila v neposrednem premiku.
Sprva je Esaki tudi mislil, da je nekakšna napaka. Suzuki je vztrajal, da se to lahko vizualno dokaže, pa pod vodstvom ESAKI, je na elektronski žarek naredil številko. Po več preskusih in dvojnem testiranju merilnih verig so končno razumeli, da to ni napaka. S tem znanjem eSaki je bil na pragu odprtja eSaki diode.
Pri pošiljanju neposrednega premika (plus napajalnik str.- OB UPOŠTEVANJU IN MINUS - ON n.- upoštevanje), ki zmanjšuje prekrivanje con. Energetske distribucije elektronov se premaknejo drug na drugega skupaj s fermijem (glejte sliko 6. v). To vodi do prevlade elektronov v n.- upoštevajte elektrone iste energije str.- Registracija in število prostih ravni v. \\ T str.- glede na nezasedene ravni n.- Registracija na enakih ravneh na mestu prekrivajočih se con. Posledica tega je tok elektronov n.- Register B. str.- regija bo prevladala nad povratnim tokom, trenutni se bo pojavil v zunanjem vezju, ki ustreza točki v Na značilnosti (glej sliko 6, a). Ker se zunanji premik poveča nastali tok skozi prehod se bo povečal, dokler se ne prikaže znižanje prekrivanja območij, kot je prikazano na sl. 6, g.. To bo ustrezalo najvišjemu toku predora. Z nadaljnjim povečanjem napetosti, ki je posledica zmanjšanja velikosti prekrivanja con, se bo tunelski tok začel podmožnost in končno padel na nič (črtno kodo na sl. 6, vendar) V trenutku, ko meje dna prevodnega območja in strop valence cona sovpada (glej sliko 6, e).
Naslednja naloga ESAKA je bila ugotoviti vzrok negativnega upora, ki je predstavljal vrh na grafikonu. Esaki je predlagal, da bi ta pojav lahko "naravnost offset je učinek tunel". Po kvantni mehaniki se lahko vse snovi štejejo za valove, zato je energija koncentrirana na vrhu teh valov. "Učinek tunelov" se nanaša na delce, ki potekajo skozi te valove energije. Do takrat so se znanstveniki vsi ukvarjali z pojavom predora za povratne razmik.
Esaki je najprej spoznal učinek neposrednega odmika predora. Naslednje leto so bili ti rezultati objavljeni v ameriški fizični reviji in na mednarodni konferenci o fiziki trdnega stanja, ki so potekali v Bruslju. Čeprav je bilo to odkritje široko priznano po vsem svetu, je bil začetni odziv japonskih znanstvenih in industrijskih krogov kul? Takrat ga praktično niso pozorni nanj.
Iz obravnave dejanskih karakteristik v volpenih diodi je jasno, da je tok na točki d. Ni enaka nič. To je mogoče razumeti, če menite, da bo s pozitivnim premikom v injekciji elektronov iz elektronskega prostora v luknje luknje in vbrizgavanje iz regije luknje v elektronski, t.e., se komponenta difuzije toka prikaže kot v običajnem str.-n.-. V tem primeru prevozniki preidejo na potencialno oviro, katerih vrednost se zmanjša z uporabo zunanjega pozitivnega pobota (zaradi njene toplotne energije), medtem ko se z učinkom predora preidejo.
Znanstveniki zunaj Japonske so bili prvi, ki so prepoznali pomen eSaki diode. William Sholley, eden od pilotnih tranzistor in predsednik konference, je dal general. O branju. Čeprav ni mogel razumeti vsega, je spoznal, da je shocley ponovno in ponovno omenil njegovo ime. Tukaj, pred najbolj znanimi znanstveniki sveta, Schoocley je zadovoljen pohvale na eSaki diodi kot obetavne nove visokofrekvenčne naprave. Razdelil diodo eSaki v slavo.
Ker je dioda izvedla negativno odpornost, je bil učinek tuneliranja izjemno hitro pojav, E-dioda se lahko uporablja v napravah z visoko frekvenco nihanja, povečanje in preklapljanje kanalov. Pridobila je še večjo pozornost in popularnost zaradi svoje sposobnosti povečanja hitrosti elektronskih računalnikov, ki jih je pričakoval ameriški znanstveniki.
Toda izračuni kažejo, da je tok na točki d. Značilnosti vontaža so veliko večja od difuzijskega toka. ki mora biti istočasno odmik. Presežek veljavnega aktualnega toka zaradi injiciranja, prejetega imena presežek.Njegova narava še vedno ni v celoti pojasnjena, vendar temperaturna odvisnost tega trenutka pravi, da ima tunelni znak. Ocenjeni prehodni mehanizem prehoda z globokimi ravnmi v prepovedanem območju je prikazan na sl. 6, d. Elektron iz prevodnega območja gre na raven nečistoč in predorov iz njega v valenco.
Možni so drugi prehodni mehanizmi, vendar je to najverjetneje.
V primeru nadaljnjega povečanja pozitivnega odmika od točke d. Tok skozi diodo bo ponovno začelo povečevati isto zakonodajo kot v običajni diodi. Shema območja, ki ustreza temu primeru, je prikazana na sl. 6, e. Puščice kažejo, da se morajo prevozniki vzpenjati na pregrado in ne prehajajo skozi njega, kot pri tuneliranju.
Ko se obratni premik napolnjen, se bo prekrivanje con povečalo (sl. 6, g). Kot rezultat pred elektroni na nivojih v valenčnem območju materiala str.-Type bo povečano število prostih ravni v območju prevodnosti materiala n.-Type. To bo pripeljalo do manifestacije nastalega pretoka elektronov na desni na levo, trenutni v zunanji verigi pa bo obratno. Z naraščajočm premikom se povečuje obratni tok. Tako je obratni trenutni mehanizem predora zagotavlja majhno obratno odpornost tunela diode v nasprotju s konvencionalno diodo, ki ima velik nasprotni upor.
Opozoriti je treba, da zaradi kvantne-mehanske narave učnega učinka predora se veliko težav pojavi pri izdelavi teorije tunela diode. Toda v tej smeri je intenzivno delo, zlasti na teoriji karakteristik v volpenih diode. Nastale izraze so še vedno precej okorne in neprijetne za uporabo v analitičnem izračunu verig z predora diode, saj niso neposredno odvisni od toka med tokom in napetostjo.
Konvencionalne diode s povečanjem neposredne napetosti monotono povečujejo posredovani tok. V predorni diodi, kvantno-mehansko tuneliranje elektronov dodaja vozliščestovrstno značilnost, medtem ko zaradi visoke stopnje dopinga P in N regij, se razgradnja napetost zmanjša skoraj na nič. Učinek predora omogoča elektrono, da premagajo energetsko pregrado v prehodnem območju s širino 50..150 Å pri takih napetostih, ko ima prevodna cona v N-regiji enaka raven energije z območjem P-Region Valence. Z nadaljnjim povečanjem neposredne napetosti se raven fermija N-regije dvigne glede na P-regijo, ki pada na prepovedano območje območja, in ker tuneliranje ne more spremeniti celotne energije elektrona, verjetnost elektrona Prehod iz N-regije na P-regiji se strmo pade. To ustvarja parcelo na neposrednem delu karakteristike Volt-amper, kjer povečanje neposredne napetosti spremlja znižanje toka. To območje je negativno diferencial Odpornost in se uporablja za povečanje šibkih ultrahigh frekvenčnih signalov.
Značilnosti volt-ampere diode tunela. V napetostnem območju od U 1 do U 2 je diferenčni upor negativen.
Največja porazdelitev v praksi prejemajo tunelske diode iz GE, GAA, kot tudi iz plina. Te diode se pogosto uporabljajo kot generatorji in visokofrekvenčna stikala, delujejo pri frekvencah, večkrat večja od frekvence Tetroda, - do 30 ... 100 GHz.
Odločil sem se, da bom avtomatiziral postopek merjenja. Linearno naraščajočo napetost žaga je bila poslana v repetitor Emitter, in iz izhoda reagenta, po 910 ohmih na anodno diodo. Katoda diode, skozi 100 ohm upor, povezana s skupno žico. Osciloskop je bil priključen vzporedno z uporom 100 ohmov. To je pokazal osciloskop. Top oscilogram - tok skozi tunelsko diodo.
Spodnji oscilogram - napetosti na tunelski diodi (osciloskop vzporedno z diodo). 
Tunel diode. - To je polprevodniška dioda, ki temelji na degeneriranem polprevodniku, v katerem učinek predora vodi do videza na karakteristiki volt-ampere, ko Živa napetost Ploskve z negativno diferencialno prevodnostjo.
Za izdelavo tunelov diode uporabljajo polprevodniški material z zelo visoko koncentracijo nečistoč 
, kot rezultat, izkaže majhno debelino p-N.- Transformacija (približno), ki je dva naročila velikosti manj kot v drugih polprevodniških diodah, in skozi subtilno potencialno oviro je možno tuneliranje brezplačnih nosilcev nabojev.
Na sl. 2.13 Prikazuje značilnosti voltne ampere tipične diode tunela z neposrednim premikom.
Sl. 2.13. Tunel dioda 1i104:
A - Volt-ampere značilna z neposrednim premikom; B - Konstruktivna izvedba; B - Pogojna grafična podoba pulznih diod
Parametri tunelovnih diod so:
1. Najvišji tok - Vrednost direct tok Na točki značilnosti Volt-ampere;
2. Trenutna depresija - neposredna toka na točki karakteristike Volt-amperja;
3. Odnos trenutnega - (Za predorske diode iz razmerja, za Nemčijo 
);
4. Izberite napetost - vrednost neposredne napetosti, ki ustreza vrhunski tok;
5. Vpadinska napetost - vrednost neposredne napetosti, ki ustreza toku depresije;
6. Napetostna rešitev - vrednost neposredne napetosti na drugi naraščajoči veji, v kateri je tok enak vrhunski tok.
Delovanje predorne diode ponazarjajo diagrami, prikazani na sl. 2.14.
Sl. 2.14. Cona Energy Charts, ki pojasnjujejo značilnosti karakteristik karakteristik volt-ampere
Na ravnotežnem stanju sistema je raven Fermi stalna za obe področji polprevodniške diode, zato se druge energetske ravni zvijajo toliko, da je spodnja meja spodnjih površin prevodnosti regije n.-Type izkaže, da je nižji od zgornje meje stropa regije regije str.-Type, in ker je prehod zelo ozek, se lahko polnilni nosilci premaknejo iz enega območja v drugega, ne da bi spremenili svojo energijo, puščajo skozi potencialno pregrado, twile (Sl. 2.14, b).
V stanju ravnotežnih tokov prevoznikov iz ene regije na drugo, enako, tako da je to nastalo tok nič. Pod vplivom zunanjega polja se bo energetski diagram spremenil. Pri priključitvi neposredne napetosti se bo raven Fermija in položaj energetskih območij premaknila glede na ravnotežno stanje v smeri zmanjšanja potencialne pregrade in stopnjo prekrivanja med stropom valence območja materiala str.-Type in spodnji material prevodnost n.-Type se bo zmanjšal (sl. 2.14, c). Hkrati v območju prevodnosti materiala n.-Tipe, napolnjene z elektroni (pod nivojem Fermija), bodo proti neizpolnjene ravni v valenčnem območju materiala str.-Type, ki bo vodil do videza toka zaradi velikega števila elektronov, ki se gibljejo n.- Register B. str.-Region. Največja vrednost tega toka bo, ko je raven kmetije material n.-Type in strop valence območja materiala str.-Type bo sovpadal (sl. 2.14, d). Z nadaljnjim povečanjem neposrednega gibanja napetostnega predora iz elektronov n.- Register B. str.- regija se bo zmanjšala (sl. 2.14, e), saj se znesek zmanjša, saj se stopnja prekrivanja zmanjša med dno območja prevodnosti materiala n.-Type in strop valence območja materiala str.-Type. Na točki, kjer te ravni sovpadajo, neposredni tok p-N.- Transformacija bo dosegla minimalno vrednost (sl. 2.14, e), nato pa, ko postanejo prehod prehoda elektronov, je nemogoče (sl. 2.14, g), nosilci napolnjenosti bodo premagali potencialno oviro zaradi difuzije in neposrednega Trenut se bo začel vse bolj kot v konvencionalnih diodah.
Pri hranjenju povratne napetosti na predorni diodi se potencialna pregrada poveča, električni diagram pa bo ogledan na (sl. 2.14, h). Ker je število elektronov z energijo višje od stopnje Fermija, je rahlo, nato pa obratni tok p-N.- Transformacija v tem primeru se bo povečala predvsem zaradi predora elektronov str.- Register B. n.- upoštevati in, ker koncentracija elektronov v globinah valence območja str.- Registracija je velika, celo rahlo povečanje povratne napetosti in s tem povezane manjše premike energetskih ravneh bo privedlo do znatnega povečanja v zadnjem toku.
Upoštevani postopki omogočajo zaključek, da so diode predora enako dobro izvedena pri vsaki polarnosti uporabljene napetosti, t.j. nimajo lastnosti ventila. Poleg tega je vzvratni tok je večkrat povratne tok drugih diod. Ta lastnost se uporablja v drugi vrsti polprevodniške naprave - neuspešna dioda.
Sklepi:
1. Razpoznavna značilnost tunela diod je prisotnost na neposredni veji karakteristik na volt-ampere na mestu z negativno diff-fermentalno odpornostjo. To omogoča uporabo tunela diode kot ojačevalni element.
2. Učinek predora se doseže zaradi zelo visoke koncentracije nečistoč p- in n.Regus.
3. Ker je pojav tunelovnega toka pletena z injiciranjem prevoznikov napolnjenosti, imajo diode predorov nizke vztrajnosti in kot rezultat lahko uporabimo za izboljšanje in ustvarjanje visokofrekvenčnih nihanj.
Na sl. 5.1A prikazuje karakteristike voltne ampere predorne diode. Značilnost te značilnosti je naslednja. Na področju inverznih napetosti se obratni tok zelo hitro raste s povečanjem napetosti, to je, da ima tunelska dioda zelo majhna inverzna diferencialna odpornost. Na področju neposrednih napetosti s povečanjem ravnega izhoda, je najprej raste do najvišjih vrednosti pri napetosti več deset milivotrov, nato pa se začne zmanjševati (odsek AB, v katerem ima tunel diode Negativna prevodnost. Tokovni pomiri na najmanjšo vrednost I2 pri napetosti reda več sto in mililitrnih v prihodnosti, se neposredni tok ponovno začne povečevati s povečanjem napetosti.
Zasenčena karakteristična površina volt-ampere (slika 5.1 A) ustreza tako imenovanemu prekomernemu toku predorne diode. V tem razdelku se tok diode tunel določi z vsoto dveh tokov: neposredni tok tunel in difuzijski tok. Številne eksperimentalne študije pa so pokazale, da je trenutni I 2 realnega tunela diode bistveno več kot trenutni I 2 idealizirane tunela diode. Razlika med temi tokovi se imenuje presežek. Ugotovljeno je bilo, da je v glavnem odvisna od koncentracije tehnološko nenadzorovanih nečistoč in stopnje dopinga izvornega materiala, vendar je narava presežnega toka nejasna.
Diferencialna prevodnost g s spremembo premika od 0 do U 3 dvakrat (na točkah, ki ustrezajo napetosti U 1 in U 2) dodaja nič, t.e. predor diode lahko prekine zunanji dvakrat električna veriga, obračanje od pasivnega elementa na aktivno in obratno. Ta okoliščina je privedla do široke uporabe predorov diod v impulzni tehniki.
Tok, ki poteka skozi tunelsko diodo, vsebuje pet komponent:
Tunelski tok zaradi prehoda predora elektronov iz valence območja P-regije v prevodnost območja N-regije;
Tunelski tok zaradi prehoda predora elektronov iz prevodnega območja N-regije v valenco območja R-regije;
Drift tok ne-jedrnih nosilcev obeh območij r-N TRANSION Jaz;
Difuzijski tok glavnih nosilcev obeh območij p-N Transsion DIF;
Tako imenovani presežni tok, ki se lahko obravnava kot poseben primer sedanjega - prehod prevoznega predora z dovoljeno (nečistoč ali dislokacijo) ravni v prepovedanem območju.
Tako nastali tok s prehodom
vendar) 
b)
v) 
Sl. 5.1. Značilnosti predora diode: a), c) Volt-amper; b) odvisnost prevodnosti diode pred napetostjo
Poudarjamo razlikovanje med tunelskimi tokovi skozi pregrade in pregrade in difuzijske tokove skozi pregrado; V prvem primeru se elektroni premikajo iz valence ene regije v območje prevodnosti drugega območja ali v nasprotno smer; V drugem primeru se elektroni (ali luknje) prenesejo iz prevodnega območja (Valence) enega območja v isto območje drugega območja. Na sl. 5.1 V VOLT-AMPS karakteristika predora diode je predstavljena kot odvisnost od vsote tokov, i n p, i p n in običajne diode (difuzij in drift) tok iz uporabljene napetosti.
Zdaj smo podrobneje razmisliti o karakteristikah tunel diode predora v skladu s posameznimi točkami, namenjenimi (A, B, B, G, D, E, F, Sl. 5.2):
a) Pri ničelni razselitvi, prevodne elektrone N-regije nasprotujejo vodni elektroni R-regije R (sl. 5.2, A). Če so vse navedene ravni izpolnjene, potem prehodi predora niso mogoč. Dejstvo je, na sobni temperaturi, so nekatere od teh ravni izvzete zaradi elektronov, razporejenih na ravni, ki se nahajajo nad ravni kmetije. Zato obstaja določena verjetnost, da bo valenten elektron P-regije P-regija, ne da bi spremenil svojo energijo, prehod predora in bo sprejel ustrezno raven v prevodnem območju N-regije. Obstaja popolnoma enaka verjetnost prehodnega prehoda elektron prevodnosti N-regije v valenco območja P-regije. Ker so te verjetnosti enake, se protikontrovi elektronov, ki izvajajo prehodne prehode, medsebojno kompenzirajo, skupni tok predora izkaže, da je nič (i t \u003d 0, sl. 5.2, a). Z nadaljnjo utemeljitvijo te komponente ne bodo upoštevane;
Sl. 5.2. Energetski grafikoni predora diode na različnih razseljenih napetostih in lastnosti volt-ampere
b) Če se na P-N-prehod uporabi majhna neposredna napetost, se ravni energetske vrednosti P-regije zmanjšajo glede na ravni energije N-regije (sl. 5,2, B). V tem primeru se bodo ravni nekaterih elektronov prevodnosti N-regije razporejene z prostimi ravnmi, ki se nahajajo v območju P-Region Valence, ki ustvarja ugodne pogoje za prehod predora. Zato se bo v PN-prehodu pojavil tunelski tok, katerega vrednost bo odvisna od premika energetskih območij, tj. Od uporabljenega neposrednega premikanja (tunel tok izhaja iz P-regije na N-regijo v smer, ki je nasprotna gibanju elektronov);
c) S povečanjem neposrednega premika se bo tunelski tok povečal, dokler se ne bo raven ravni Fermija nastala z zgornjo stopnjo valence P-regije. V tem primeru se tok predora doseže največ, saj se vse proste ravni P-regije valence nahajajo na ravni N-regije elektronov, ki presegajo raven Fermi (Sl. 5.2, B);
d) Z nadaljnjim povečanjem neposrednega premika so nekatere ravni elektronov prevodnosti N-regije razporejene glede na prepovedano območje R-regije in se tok predora zmanjšuje (sl. 5.2, d). Posledično se na ploskvi z negativnim uporom doseže na karakteristiki volt-ampere;
e) z določeno vrednostjo neposredne napetosti območja prevodnosti N-regije in P-Region Valence Cona se začne razpršiti in predora tok se ustavi (Sl.5.2, D, E);
e) z neposredno napetostjo v P-N-prehodu se prikaže difuzijski tok skupaj z zaključnim tokom, kot navadno diodo (na karakteristiko Volt-ampere, ki jo prikazuje DOWD line). Z neskladnostjo med območjem prevodnosti N-regije z valenco območja P-regije (od točke d), obstaja samo difuzijski tok in tunel dioda s tem stanjem, podobno kot navadna dodua.vključena v smeri naprej (Sl.5.2, D, E);
g) Z vzvratno premikom P-N-prehoda predora diode, P-Region Valence Con prekriva z dovoljenimi in praznimi nivoji prevodnega območja N-regije. Hkrati se pojavijo pogoji za relativno prosti prestop predora v elektroni p-regije v prevodnem območju N-regije. Posledično se pojavi pomemben tok pretoka predora, katerih vrednost je zelo odvisna od premeščanja con, t.j. iz inverzne napetosti (sl. 5,2, g).
Sl. 5.3. Značilnosti volt-ampere iz tunelskih diod z germanom in arsenidgalijo
Na sl. 5.3 se izkaže, da primerjajo voltno karakteristike tunelov diod iz različnih polprevodniških materialov. To je razvidno iz slike, ki imajo diode iz galijevega arsenida največje razmerje I 1 / I 2 in preklapljanje napetosti U n.
Iz zgoraj navedenega sledi, da tunela diode nima smeri zaklepanja. Delovni del karakteristik v volt-ampereh tunela diode je parcela v D.(Sl.5.2. ), v kateri ima negativno dinamično (diferencialno) odpornost:
R i \u003d du / di< 0 (5.2)
Najmanjša absolutna vrednost tega upora je eden glavnih parametrov tunela diode. Za različni tipi Dioda je pomembna iz enot do ducata ohmov.
Drugi glavni parametri tunelovnih diod so (Sl. 5.1 zvezek):
Največji neposredni tok I 1.na točki značilnosti Volt-ampere;
Najmanjši neposredni tok I 2.na točki najmanj značilne voltne amper;
Razmerje tokov na maksimum in najmanj značilnosti volumnerja I 1 / I 2;
Negativna diferencialna prevodnost g Au.na največji derivatnem mestu;
Preklopna napetost Δ. U n \u003d u 3 -U 1,ki določa možne napetosti skok na obremenitvi, ko se predorna dioda deluje v shemi stikala;
Pregradna zmogljivost C (U 2)dioda, ki se običajno meri na minimum.
Zmogljivost na sedanjem največjem je enaka C (U 1) 0,8c (U 2).
Napetosti, ki ustrezajo največjim in minimalnim trenutnim vrednostm U 1. in 2.
Napetostna rešitev U 3,največji tok na drugi naraščajoči veji karakteristike Volt-amper.
