터널 정션이란 무엇입니까?

터널 접합은 하나의 재료에서 다른 재료로 전자를 통과시키기 위해 두 개의 서로 다른 전기 전도성 또는 자성 재료가 일반적으로 얇은 장벽으로 분리되는 지점입니다. 터널 접합의 정의 측면은 기계적으로 말하자면 전자가 접합 장벽을 통과하기에는 너무 약하지만 양자 터널링이라는 원리를 통해 그렇게하는 것입니다. 터널 접합은 플래시 메모리 칩과 같은 많은 빠르게 작동하는 전자 장치에 유용하며, 광전지의 효율을 높이고, 가능한 경우보다 높은 주파수에서 반응 할 수있는 초고속 다이오드를 구성합니다.

모든 터널 접합의 작동이 기반으로하는 양자 터널링의 원리는 양자 역학 이론에 근거합니다. 이러한 이론은 수학적으로 전자가 주어진 장벽의 저장된 에너지를 통과 할 수있는 활성 기계적 에너지가 부족하지만, 주어진 전자가 장벽을 뚫을 가능성은 매우 작지만 0이 아니라고 말합니다. 분명히 우수한 장벽을 통해 전자를 통과시키는 것이 일반적으로 수학적으로나 기계적으로 가능하지는 않지만, 그럼에도 불구하고 과학자들은 전자가 파동 입자 이중성이라는 양자 역학 이론의 결과로 이것을 달성한다고 추측했습니다.

Wave-particle duality 이론은 터널 접합의 경우 모든 형태의 물질, 전기가 동시에 두 개의 분리 된 상태로 존재한다고 진술합니다. 첫째, 물질은 질량과 속도로 인해 일정량의 활성 기계적 에너지를 갖는 전자와 같은 입자로 존재합니다. 둘째, 물질은 파형으로 존재하며, 특정 주파수에서 작동하고 진동합니다.

파동 입자 이중성의 결과, 전자는 장벽을 통과하는 활성 기계적 에너지를 갖지 않을 수있다; 그러나 충분히 높은 주파수에서 장벽을 통과하기에 충분한 파형 에너지를 가질 수 있습니다. 충분히 높은 주파수에서 전자의 파형 에너지는 문자 그대로 양자 터널링이라고하는 동작에서 저주파 장벽을 통해 진동 할 수 있습니다. 양자 터널링과 관련된 매우 높은 주파수의 결과로, 관련된 전자의 작용이 매우 빠르게 발생하여 터널 접합을 사용하는 장치가 매우 빠르게 작동합니다. 이 속도는 전기 장비의 작동을 가속화하거나 광파와 같이 매우 빠르게 움직이는 에너지 형태를 감지, 식별 및 반응하는 데 사용될 수 있습니다.

실제로 터널 접합은 주로 전자 장치에서 사용됩니다. 플래시 메모리에서 읽고 쓰는 속도를 제공하고 컴퓨터의 작동 속도를 높이는 초고속 발진기를 제조 할 수 있으며 고 방사선 환경에서 감지하고 작동 할 수있는 과학적 장비를 구축 할 수 있습니다.

터널 접합은 또한 빛 에너지와 상호 작용하는 데 사용될 수 있으며 많은 빛 관련 연구 프로젝트에 관여합니다. 청정 에너지 연구에서 고효율 태양 전지에 통합되고 있으며, 높은 작동 주파수로 인해 동일한 양의 빛에서 기존 전지보다 더 많은 에너지를 포착 할 수 있습니다. 또한 초전도체와 함께 사용되어 자외선, x- 선 및 기타 여러 유형의 파형 에너지 및 방사선을 볼 수 있다는 점을 제외하고 디지털 카메라에 사용되는 것과 유사한 검출기를 생성합니다.