Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1979/M19790426Elc045.shtml

Структура и принцип действия туннельного диода

Туннельные диоды, разработанные Ло Эсаки в 1950-х годах, так и не оправдали возлагавшихся на них надежд, ибо вскоре после их появления были созданы более совершенные виды полупроводниковых приборов и других типов. Туннельные диоды, изготавливаемые из германия методом сплавления, не смогли выдержать конкуренции с пленарными кремниевыми приборами, технология которых очень удобна для массового производства недорогих компонентов. Технология пленарных кремниевых приборов получила всеобщее признание после того, как был разработан эффективный способ пассивации поверхности кремния пленкой двуокиси кремния. Такую пленку можно использовать также в качестве маски при проведении диффузии легирующего элемента. Хотя для изготовления туннельных диодов тоже применялась планарная технология, полученные этим способом приборы нашли лишь ограниченное распространение из-за высокого уровня шумов.

Поскольку объем производства туннельных диодов всегда был небольшим, исследований и разработок в этой области также проводилось мало и технология их изготовления почти не изменилась со времени своего появления (за исключением тех ее сторон, которые определяют надежность приборов). Тем не менее благодаря простоте изготовления туннельные диоды нашли себе применение. Чтобы использовать такой диод в качестве усилителя с отрицательным сопротивлением, достаточно приложить к нему прямое напряжение смещения. Прибор состоит из сильно легированных р- и n-областей, между которыми расположен узкий pn-переход. Благодаря так называемому туннельному эффекту потенциальный барьер перехода легко преодолевается электронами.

При увеличении прямого напряжения смещения ток через pn-переход, обусловленный туннельным эффектом, сначала возрастает, а потом начинает уменьшаться. При дальнейшем же увеличении прямого смещения возрастание тока диффузии через переход (зависимость которого от напряжения смещения такая же, как и в обычном диоде) превалирует над уменьшением туннельного тока, и суммарное значение тока через pn-переход снова начинает увеличиваться.

Особый интерес представляет тот участок вольт-амперной характеристики, в пределах которого возрастанию напряжения смещения соответствует уменьшение тока. Это означает, что в соответствующем режиме работы туннельный диод имеет отрицательное сопротивление, что позволяет использовать его в качестве усилителя. Поскольку диод имеет всего одну пару выводов, для разделения ВЧ-сигнала на входе и усиленного ВЧ-сигнала на выходе требуется циркулятор.

Родительская статья:

Туннельные диоды на борту спутников связи

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.09 (561), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.81

Electronics Vol.52 No.8 Aprilh 26, 1979 A. McGraw-Hill Publication

Раздел: СООБЩЕНИЯ

Тема:     Техника связи




<<< Пред. Оглавление
Начало раздела
След. >>>

Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1979/M19790426Elc045.shtml