O que é um diodo de túnel?

Um diodo de túnel é um componente eletrônico de alto desempenho usado em circuitos eletrônicos de alta velocidade. É usado como uma forma específica de semicondutor. Também chamado de diodo Esaki após seu inventor, o diodo de túnel usa a mecânica quântica para produzir um diodo de operação extremamente rápido.

Em 1957, o físico Leo Esaki, trabalhando para a empresa hoje conhecida como Sony, projetou o primeiro diodo de túnel palpável depois de descobrir que forçar um efeito de tunelamento nos elétrons criou um processamento muito mais rápido do sinal enviado através do diodo. Ele ganhou um Prêmio Nobel de Física em conjunto com Brian Josephson em 1973, com base em sua descoberta e design. Após a implementação de diodos de túnel para uma infinidade de dispositivos eletrônicos fabricados pela Sony Corporation, o uso de diodos de túnel se expandiu rapidamente para outros fabricantes e muitos criaram seus próprios projetos de diodos de túnel baseados no criado pela Esaki.

Os diodos de túnel são populares porque são capazes de funcionar em velocidades relativas à região das frequências de microondas. Seu design e os materiais usados ​​para criá-los permitem que funcionem a uma velocidade tão alta. Esse atributo permite que o diodo do túnel se torne uma parte viável de muitos dispositivos eletrônicos diferentes, e o diodo do túnel tem sido usado por várias empresas fabricantes de eletrônicos desde o seu início.

A razão pela qual esses diodos são capazes de funcionar tão rapidamente quanto eles e criam a velocidade de processamento que podem é por causa do alinhamento das faixas de condução e de elétrons de valência dentro de um intervalo de banda quebrado. Esse alinhamento resulta no circuito em que o diodo é implementado, sendo capaz de processar o sinal de entrada de uma maneira significativamente mais rápida. Como resultado, o diodo do túnel pode ser usado em amplificadores e processadores de sinais, bem como em conversores de frequência e osciladores.

O material do qual o diodo é feito também contribui para a velocidade na qual ele é capaz de funcionar. O próprio diodo pode ser fabricado estritamente a partir de germânio, um material leve e ultra-condutor. Este é o material usado principalmente quando esses tipos de diodos se tornaram populares.

Modelos posteriores dos diodos foram feitos com outros materiais condutores. Exemplos incluem arseneto de gálio e materiais à base de silício. O uso de diferentes materiais aumentou ou diminuiu a velocidade da função do diodo do túnel, de acordo com o uso do diodo.