Apparat semikonduttur aqwa - diode mina

Meta tistudja l-mekkaniżmu ta rettifikazzjoni AC fis-sit ta 'kuntatt ta' żewġ ambjenti differenti - il-semikondutturi u l-metall, ġie hypothesized li hija bbażata fuq l-hekk imsejħa mini ta 'trasportaturi ħlas. Madankollu, f'dak iż-żmien (1932) il-livell ta 'żvilupp ta' teknoloġija tas-semikondutturi mhuwiex permess li tikkonferma l-konġettura b'mod empiriku. Biss fl-1958, xjenzat Ġappuniż Esaki kien kapaċi jikkonferma dan brilliantly, toħloq l-ewwel diode mina fl-istorja. Grazzi għall-kwalità aqwa tiegħu (eż, il-veloċità), dan il-prodott ġibed l-attenzjoni ta 'speċjalisti fl-oqsma tekniċi varji. Huwa tajjeb li tispjega li l-diode - apparat elettroniku, li hija assoċjazzjoni ta 'korp wieħed ta' żewġ materjali differenti li jkollhom tipi differenti ta 'konduttività. Għalhekk, kurrent elettriku jista 'fluss permezz tagħha f'direzzjoni waħda biss. Nibdlu r-riżultati polarità fil- "għeluq" tal-dajowd u jżidu r-reżistenza tiegħu. Żieda fil-vultaġġ twassal għal "tqassim".

Jikkunsidraw kif l dajowd mina. rettifikanti klassika apparat semikonduttur juża kristall li għandhom numru ta 'impuritajiet mhux aktar minn 10 għal 17 grad (grad -3 ċentimetru). U peress li dan il-parametru huwa direttament relatat man-numru ta 'trasportaturi ta' ċarġijiet ħielsa, jirriżulta li l-passat qatt ma jista 'jkun aktar mill-konfini speċifikati.

Hemm formula li jippermetti li tiġi ddeterminata l-ħxuna taż-żona intermedjarja (pn tranżizzjoni):

L = ((E * (Uk-U)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na * Nd)) * 1050000,

fejn Na u Nd - għadd ta 'donaturi jonizzati u aċċettaturi, rispettivament; Pi - 3.1416; q - il-valur tal-ħlas elettron; U - vultaġġ applikat; Uk - differenza fil-potenzjal fil-tranżizzjoni; E - valur tal -kostant dielettriku.

Konsegwenza tal-formula huwa l-fatt li għal pn tranżizzjoni dajowd karatteristika qawwa klassiku kamp baxx u ħxuna relattivament kbir. Li elettroni jistgħu jiksbu f'żona ħielsa, huma jeħtieġu l-enerġija żejda (imparted minn barra).

diodes Tunnel huma użati fil-kostruzzjoni tagħhom tali tipi ta 'semikondutturi, li jbiddlu l-kontenut ta' impurità li 10 sa 20 grad (grad -3 ċentimetri), li hija ordni differenti minn dawk klassiku. Dan iwassal għal tnaqqis drammatiku fil-ħxuna tat-transizzjoni, iż-żieda qawwija tal-intensità qasam fir-reġjun pn u, konsegwentement, l-okkorrenza ta 'tranżizzjoni mina meta jidħlu l-electron għall-faxxa valenza ma teħtieġx l-enerġija addizzjonali. Dan jiġri minħabba li l-livell ta 'enerġija ta' l-partikoli ma jbiddilx mal-barriera passaġġ. Il diode mina huwa distint faċilment mill-normali tagħha karatteristika volt-ampere. Dan l-effett joħloq tip ta 'żieda fuqha - reżistenza differenzjali negattivi. Minħabba dan mini diodes huma użati b'mod wiesa 'apparat ta' frekwenza għolja (vojt pn tnaqqis ħxuna jagħmel tali apparat ta 'veloċità għolja), tagħmir ta' kejl preċiż, ġeneraturi, u, naturalment, kompjuters.

Għalkemm attwali meta l-effett tal-mina huwa kapaċi fluss fiż-żewġ direzzjonijiet, billi jgħaqqdu direttament it-tensjoni diode fil-żidiet żona transizzjoni, jitnaqqas in-numru ta 'elettroni li jistgħu passaġġ tunnelling. Żieda vultaġġ twassal għall-għajbien totali tal-mini attwali u l-effett huwa biss fuq imxerred ordinarja (bħal fil-diode klassiku).

Hemm ukoll rappreżentattiv ieħor ta 'tali tagħmir - diode b'lura. Hija tirrappreżenta l-istess dajowd mina, iżda bi proprjetajiet mibdula. Id-differenza hija li l-valur konduttività tal-konnessjoni b'lura, li fiha l-apparat rettifika soltu "msakkra", huwa ogħla milli fl dirett. Il-proprjetajiet li jifdal jikkorrispondi mal-dajowd mina: prestazzjoni, awto-ħoss baxx, il-ħila biex straighten l-komponenti varjabbli.