Diodo esaki – diodo de tunel & diodo tunel caracteristicas
Operación y características del diodo del túnel:
Operación del diodo del túnel: un diodo de túnel (a veces llamado diodo Esaki después de su inventor, Leo Esaki) es un dispositivo de resistencia negativa de dos terminales que se puede usar como amplificador, oscilador o interruptor.
Recordatorio de sujetos anteriores de que el ancho de la región de depléción en una unión PN depende de la densidad de dopaje del material semiconductor.
El material ligeramente dopado tiene una gran región de agotamiento, mientras que el material altamente dopado tiene una región estrecha. Una operación de diodo de túnel utiliza un material semiconductor muy dopado muy fuertemente, de modo que la región de agotamiento es extremadamente estrecha. Esto se ilustra en la Figura 21-12 con tres símbolos de diodo de túnel de uso frecuente.
La región de agotamiento es un aislamiento porque carece de portadores, y generalmente los portadores de carga solo pueden cruzarlo cuando el sesgo externo es lo suficientemente grande como para superar el potencial de barrera, sin embargo, porque el área de agotamiento en un diodo de túnel es tan estrecho que no constituye una gran barrera para el flujo de electrones.
Por lo tanto, un pequeño sesgo delantero o invertido (no lo suficientemente grande como para superar el potencial de barrera) puede dar a los portadores de carga suficiente energía para cruzar la región de agotamiento. Cuando esto sucede, los portadores de carga serían túneles a través de la barrera.
Cuando una unión operativa del diodo del túnel es opuesta (negativa en el lado P, positivo en el lado N), se produce un flujo de flujo sustancial debido al efecto de túnel (electrones que se mueven en el lado P hacia el lado n).
Los niveles de voltaje inversamente sesgo producen más túneles y una corriente invertida más alta. Por lo tanto, como se muestra en la Figura 21-13, la característica opuesta de un diodo de túnel es lineal, como el de la resistencia.
Una operación de diodo de túnel sesgada sesgada se comporta inicialmente como un dispositivo sesgado invertido. El túnel electrónico ocurre en el lado N, y la corriente frontal (IF) continúa aumentando con el aumento de los niveles de voltaje directo (EF).
Finalmente, se alcanza un nivel de vanguardia, luego un aumento adicional en el Fe, en realidad provoca una disminución en la disminución. (Ver la característica antes en la Fig.
21-13.) La disminución en IF, con el aumento en el EF, continúa hasta que el proceso normal del flujo de corriente a través de una unión sesgada sesgada comienza a hacerse cargo cuando el voltaje de polarización se vuelve lo suficientemente grande como para superar el potencial de barrera.
Si ahora comienza a aumentar con el aumento de los niveles de EF, la parte final de las características del diodo del túnel es similar a la de una prijuncia ordinaria.
La forma de las características de los diodos del túnel puede explicarse en términos de diagramas de banda de energía para el material semiconductor.
Características y parámetros:
Considere las características típicas del diodo del túnel que se muestran en la figura 21-14. La corriente máxima (IP) y la corriente del valle (IV) se identifican fácilmente en la característica directa, como los niveles máximos y mínimos de IF antes de que la unión sea completamente sesgada hacia adelante.
El voltaje de la cresta (VP) es el nivel de tensión de biaille directo (EF) correspondiente a IP, y el voltaje del valle (VV) es el nivel EF a IV. VF es la caída de voltaje directo cuando el dispositivo está completamente sesgado hacia adelante.
La línea punteada en la parte inferior de la característica delantera muestra la característica de un diodo sesgado hacia el frente ordinario. Vemos que esto se une a la característica de la operación del diodo del túnel a medida que se acerca el VF.
Cuando se aplica una tensión a una resistencia, la corriente normalmente aumenta a medida que aumenta el voltaje aplicado. Entre IP e IV en la característica del diodo del túnel, si realmente disminuye a medida que aumenta EF.
Por lo tanto, esta región de la característica se llama región de resistencia negativa, y la resistencia negativa (RD) del diodo del túnel es su propiedad más importante.
El valor de resistencia negativa se puede determinar como el recíproco de la pendiente de la característica en la región de resistencia negativa. Según la Figura 21-14, la resistencia negativa es RD = Δ VF / δ si, y la conductancia negativa es GD = δ Si / δ VF.
Si RD se mide en diferentes puntos de la parte de resistencia negativa de la característica, se obtendrán valores ligeramente diferentes en cada punto porque la pendiente no es constante. En consecuencia, el RD generalmente se especifica en el centro de la región de resistencia negativa. La Figura 21-15 enumera los parámetros típicos del diodo del túnel.
Se muestra antes que una aproximación en línea recta de las características de los diodos a veces se puede usar convenientemente. Para un diodo de túnel, las características lineales de las piezas generalmente se pueden construir a partir de los datos proporcionados por el fabricante de dispositivos.