Resonanssitunnelointidiodi
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 11. joulukuuta 2020 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .Resonanttitunneling diode (RTD, eng. resonant-tunneling diode, RTD ) - sähköpiirin puolijohdeelementti , jolla on epälineaarinen virta-jännite-ominaisuus , joka käyttää varauksenkuljettajien tunnelointia kahden potentiaaliesteen ympäröimän potentiaalikaivon läpi.
Resonanssitunnelidiodilla on osa virta-jännite-ominaisuudesta negatiivisella differentiaalijohtavuudella .
TTK:n rakenne
Resonanssitunnelointidiodi käyttää heterorakennetta , jossa varauksenkuljettajien, kuten elektronien, potentiaalikaivo on erotettu kosketusseostetuista alueista potentiaaliesteillä. Potentiaalikaivon alue voidaan tehdä esimerkiksi GaA:sta, mahdollisten esteiden alueet - Ga 1-x Al x As:sta, ulommat alueet - luovuttajaseostetuista GaA:ista. Potentiaalienergian riippuvuus tyypin kontakti-este-kaivo-este-kosketin koordinaatista syntyy johtavuuskaistan reunan vastaavan energiaprofiilin avulla . Hyppyjä tapahtuu materiaalien risteyksissä.
Kuinka se toimii
RTD-heterorakenteen läpi kulkevat suurella todennäköisyydellä vain ne elektronit, joiden energiat ovat suunnilleen samat kuin potentiaalikaivossa olevien kvantisoitujen tasojen energioita. Tämä todennäköisyys ylittää merkittävästi yksittäisten esteiden läpimenon todennäköisyyksien tulon ja voi olla lähellä yhtenäisyyttä. Suuremman tai pienemmän energian elektronit kulkevat rakenteen läpi erittäin pienellä todennäköisyydellä .
Suurin osa emittoivan kontaktin elektroneista on energeettisesti lähellä johtavuuskaistan reunaa tällä alueella. Nollajännitteellä tämä reuna on yleensä alempana kuin jopa kuopan ensimmäinen taso. Heterorakenteeseen kohdistetun jännitteen kasvaessa profiili kuitenkin deformoituu , ja kun elektronienergia emitterissä tulee lähelle kaivon sisällä olevan kvantisoidun tason energiaa, sähkövirta rakenteen läpi kasvaa jyrkästi. Kuitenkin diodin ylittävän jännitteen kasvaessa edelleen emitterielektronit osoittautuvat energiatasoa korkeammiksi ja niiden läpikulun todennäköisyys pienenee jälleen - virta heterorakenteen läpi laskee. Tämän seurauksena syntyy negatiivisen differentiaalisen johtavuuden alue. Useiden tasojen ( jne .) läsnäollessa elektronien resonanssikulku on mahdollista useilla jännitteillä, mutta useimmiten käytetään vain ensimmäistä tasoa.
Käyttö
Resonoivan tunnelointidiodin negatiivista differentiaalista johtavuutta käytetään luomaan sähköisten värähtelyjen suurtaajuisia generaattoreita. Tällaisten generaattoreiden taajuudet voivat saavuttaa terahertsialueen.