Tünel Diyot Nedir?

Bir tünel diyot, yüksek hızlı elektronik devrelerde kullanılan yüksek performanslı bir elektronik bileşendir. Belirli bir yarı iletken formu olarak kullanılır. Mucitten sonra Esaki diyot olarak da adlandırılan tünel diyot, son derece hızlı çalışan bir diyot üretmek için kuantum mekaniği kullanır.

1957'de, şimdi Sony olarak bilinen şirket için çalışan fizikçi Leo Esaki, elektronlar üzerindeki bir tünel etkisinin zorlanmasının, diyottan gönderilen sinyalin çok daha hızlı bir şekilde işlenmesini sağladığını bulduktan sonra, ilk elle hissedilen ilk tünel diyotunu tasarladı. Keşif ve tasarımlarına dayanarak 1973'te Brian Josephson'la ortak olarak kazanılan Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı. Sony Corporation'ın ürettiği çok sayıda elektronik cihaz için tünel diyotlarının uygulanmasından sonra, tünel diyotlarının kullanımı hızlı bir şekilde diğer üreticilere de yayıldı ve birçoğu Esaki tarafından yaratılanlara dayanarak kendi tünel diyot tasarımlarını yarattı.

Tünel diyotları popülerdir çünkü mikrodalga frekanslarının bulunduğu bölgeye göre hızda çalışabilmektedirler. Tasarımları ve onları oluşturmak için kullanılan malzemeler, bu kadar yüksek bir hızda çalışmalarını sağlar. Bu özellik, tünel diyotunun birçok farklı elektronik cihazın uygulanabilir bir parçası haline gelmesini sağlar ve tünel diyot, kuruluşundan bu yana birçok elektronik imalat şirketi tarafından kullanılmaktadır.

Bu diyotların, olabildiğince hızlı bir şekilde çalışabilmelerinin ve yapabildikleri işlem hızını yaratmalarının nedeni, iletimin hizalanması ve kırık bir bant aralığı içindeki valans elektron bantlarıdır. Bu hizalama, diyotun giriş sinyalini çok daha hızlı bir şekilde işleyebilmesi ile gerçekleştirildiği devrede sonuçlanır. Sonuç olarak, tünel diyodu, yükselteçlerde ve sinyal işlemcilerinde, ayrıca frekans dönüştürücülerde ve osilatörlerde kullanılabilir.

Diyotun yapıldığı malzeme, çalışabildiği hıza da katkıda bulunur. Diyotun kendisi kesinlikle hafif ve ultra iletken bir malzeme olan germanyumdan imal edilebilir. Bu, öncelikle bu tür diyotlar ilk popüler hale geldiğinde kullanılan malzemedir.

Diyotların sonraki modelleri diğer iletken malzemelerden yapılmıştır. Örnekler arasında galyum arsenit ve ayrıca silikon bazlı malzemeler bulunur. Farklı malzemelerin kullanımı, diyodun kullanımına bağlı olarak, tünel diyotu için fonksiyon hızını arttırmış veya azaltmıştır.