什么是隧道二极管？
一种隧道二极管（也称为aEsaki二极管）是一种半导体二极管这有效地“消极抵抗性“由于称为隧道的量子机械效应。隧道二极管具有严重掺杂的PN结这是大约10 nm宽。重掺杂导致破碎的带隙，其中N侧的导通带电子状态或多或少地与P侧的价带孔状态对齐。
应用晶体管由于运输时间和其他效果，在非常高的频率范围内受到阻碍。许多设备使用负面电法财产半导体对于这些高频应用。隧道二极管是最常用的负电导装置之一。在L. Esaki的工作中，它也被称为Easaki二极管。
P和N区域中掺杂剂的浓度非常高，在10左右24.- 10.25.m-3。PN结也突然。出于这个原因，耗尽层宽度非常小。在电流电压特性隧道二极管，我们可以在施加正向偏压时找到负斜率区域。
名称“隧道二极管”是由于量子机械隧道负责二极管内发生的现象。掺杂非常高，因此在绝对零温度下，费米水平位于半导体的偏置范围内。
隧道二极管特征
当施加反向偏压时，P侧的FERMI水平变得高于N侧的费米水平。因此，从P侧的平衡带的电子的隧道发生在N侧的导通带。随着隧道反向偏置的关系当前的也增加了。
当向前偏压被施加时，N侧的费米水平变得更高，即P侧的费米水平，从而发生来自N侧到P侧的电子的隧道。隧道电流的量非常大于正常的结电流。当前向偏置增加时，隧道电流增加到一定限度。
当N侧的带边缘与P侧的FERMI水平相同时，隧道电流最大，在正向偏置中进一步增量隧道电流减小并且我们得到所需的负导电区域。当进一步提高正向偏压时，获得正常的PN结电流，其与所施加的指数成正比电压。给出隧道二极管的V-I特性，
负电阻用于实现振荡，并且通常CK +功能具有非常高的频率频率。
隧道二极管符号
隧道二极管的符号如下所示。
隧道二极管应用
隧道二极管是一种SC二极管，其能够非常快速，微波频率范围。这是称为隧道的量子机械效果。它是快速的理想选择振荡器和负接收器的负斜率特性。但它不能用大集成电路- 这就是为什么它是一个应用程序有限。
当第一施加电压时，施加电流恒星流过它。电流随电压的增加而增加。一旦电压突然升高，电流再次开始增加，隧道二极管恒星表现得像正常二极管。由于这种不寻常的行为，它可以在下面开始的特殊应用程序数量中使用。
振荡器电路：
隧道二极管可用作高频振荡器作为高度之间的过渡电导率非常迅速。它们可用于创建高达5Gz的振荡。即使它们在适当的数字电路中也能够创造性振荡高达100 GHz。
用于微波电路：
正常二极管晶体管在微波操作中不执行良好。因此，对于微波发生器和放大器使用隧道二极管。在微波波和卫星通信设备中，它们被广泛使用，但最近它们的用法迅速下降，因为在该频率范围内操作的晶体管变得可用。
抵抗核辐射：
隧道二极管抵抗效果磁场，高温和放射性。这就是为什么这些可以用于现代军事装备。这些也用于核磁资源机器。但最重要的卫星通信设备的领域。
隧道二极管振荡器
隧道二极管可以在耦合到调谐电路或腔时进行非常稳定的振荡器电路，偏置在负电阻区域的中心点。这一点是隧道二极管振荡电路的示例。
隧道二极管丢失连接到可调谐腔。通过使用放置在腔体的短，天线进料探针放置在腔体中，实现了松动的耦合。为了提高振荡的稳定性，实现宽大带宽耦合的O / P电源。产生的输出功率范围是几百微型瓦特。
这对于许多微波应用程序都很有用。调谐器的物理位置确定操作频率。如果通过该方法改变操作频率，则称为机械调谐。隧道二极管振荡器也可以电子方式调谐。
隧道二极管振荡器，它在微波频率下操作，通常使用某种形式的传输线作为隧道电路。这些振荡器可用于需要几毫瓦的功率，示例 - 微波超电杆接收器的局部振荡器。
