Qu'est-ce qu'une diode de tunnel?

Une diode tunnel est un composant électronique haute performance utilisé dans les circuits électroniques à grande vitesse. Il est utilisé comme une forme spécifique de semi-conducteur. Aussi appelée diode Esaki d'après son inventeur, la diode tunnel utilise la mécanique quantique pour produire une diode de fonctionnement extrêmement rapide.

En 1957, le physicien Leo Esaki, qui travaillait pour la société Sony, a conçu la première diode tunnel palpable après avoir constaté que le fait de forcer un effet tunnel sur les électrons entraînait un traitement beaucoup plus rapide du signal envoyé à travers la diode. Il a remporté un prix Nobel de physique conjointement avec Brian Josephson en 1973 pour ses découvertes et sa conception. Après la mise en œuvre de diodes tunnel pour une multitude de dispositifs électroniques fabriqués par Sony Corporation, l'utilisation de diodes tunnel a rapidement été étendue à d'autres fabricants et beaucoup ont créé leurs propres conceptions de diodes tunnel basées sur celle créée par Esaki.

Les diodes de tunnel sont populaires parce qu'elles sont capables de fonctionner à des vitesses relatives à la région des hyperfréquences. Leur conception et les matériaux utilisés pour leur création leur permettent de fonctionner à une vitesse aussi élevée. Cet attribut permet à la diode tunnel de devenir un élément viable de nombreux dispositifs électroniques. Cette diode tunnel est utilisée par un certain nombre de fabricants de produits électroniques depuis sa création.

La raison pour laquelle ces diodes peuvent fonctionner aussi rapidement qu’elles-mêmes et créer la vitesse de traitement à laquelle elles sont capables est due à l’alignement des bandes d’électrons de conduction et de cantonnement dans une bande interdite brisée. Cet alignement a pour conséquence que le circuit dans lequel la diode est mise en œuvre est capable de traiter le signal d'entrée de manière nettement plus rapide. En conséquence, la diode tunnel peut être utilisée dans des amplificateurs et des processeurs de signal, ainsi que dans des convertisseurs de fréquence et des oscillateurs.

Le matériau de la diode contribue également à la vitesse à laquelle elle est capable de fonctionner. La diode elle-même peut être fabriquée strictement en germanium, un matériau léger et ultra-conducteur. C'est le matériau qui était principalement utilisé lorsque ces types de diodes sont devenus populaires.

Des modèles ultérieurs de diodes ont été fabriqués à partir d'autres matériaux conducteurs. Les exemples incluent l'arséniure de gallium ainsi que des matériaux à base de silicium. L'utilisation de différents matériaux a augmenté ou diminué la vitesse de fonctionnement de la diode tunnel, en fonction de l'utilisation de la diode.