Co je to tunelová dioda?

Dioda tunelu je vysoce výkonná elektronická složka používaná ve vysokorychlostních elektronických obvodech. Používá se jako specifická forma polovodiče. Tunelová dioda také označovaná jako dioda Esaki po svém vynálezci používá kvantovou mechaniku k vytvoření extrémně rychlé operační diody.

V roce 1957, fyzik Leo Esaki, pracující pro společnost nyní známou jako Sony, navrhl první hmatatelný tunelový diodu poté, co zjistil, že nucení tunelingového efektu na elektrony vytvořilo mnohem rychlejší zpracování signálu odeslaného diodou. V roce 1973 vyhrál společně získanou Nobelovu cenu za fyziku s Brianem Josephsonem na základě jejich objevu a designu. Po implementaci diodů tunelu pro mnoho vyrobených elektronických zařízení Sony Corporation se používání diodů tunelu rychle rozšířily na ostatní výrobce a mnoho z nich vytvořilo vlastní návrhy diody tunelu založené na esaki.

diody tunelu jsou populární, protože jsou schopny fungovat při rychlostechvzhledem k oblasti mikrovlnných frekvencí. Jejich design a materiály použité k jejich vytváření umožňují jim fungovat tak vysokou rychlostí. Tento atribut umožňuje, aby se dioda tunelu stala životaschopnou součástí mnoha různých elektronických zařízení a tunelová dioda byla od svého založení používána řada společností pro výrobu elektroniky.

Důvod, proč jsou tyto diody schopny fungovat stejně rychle jako oni a vytvářet rychlost zpracování, kterou jsou schopni, je kvůli vyrovnání vodivosti a valance elektronových pásů v rámci zlomené bandgap. Toto zarovnání má za následek obvod, kdy je dioda implementována s tím, že je schopna zpracovat vstupní signál výrazně rychlejším způsobem. Výsledkem je, že tunelová dioda může být použita v zesilovačích a signálních procesorech, jakož i ve frekvenčních měničkách a oscilátorech.

Materiál, který je dioda vyrobena z ALSo přispívá k rychlosti, při které je schopna fungovat. Samotná dioda může být vyrobena přísně z germania, lehkého a ultravodičního materiálu. Toto je materiál, který byl použit primárně, když se tyto typy diod staly nejprve populární.

Pozdější modely diod byly vyrobeny z jiných vodivých materiálů. Příklady zahrnují arzenid gallium a materiály na bázi křemíku. Použití různých materiálů buď zvýšilo nebo snížilo rychlost funkce pro tunelovou diodu, podle použití diody.