आश्चर्यकारक अर्धवाहक डिव्हाइस - बोगदा डायोड

अर्धसंवाहक आणि धातू या दोन वेगवेगळ्या माध्यमांमधील संपर्कात असलेल्या क्षेत्रामध्ये बदल घडवून आणण्याच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करताना, एक अनुमान लावला गेला की हे चार्ज वाहकांच्या तथाकथित सुरंगांच्या प्रभावावर आधारित आहे. तथापि, त्या वेळी (1 9 32) अर्धसंवाहक तंत्रज्ञानाच्या विकासाचे स्तर आम्हाला अनुभवानुसार अंदाज निश्चित करण्याची परवानगी देत नाही. केवळ 1 9 58 मध्ये जपानी शास्त्रज्ञ एसाकीने यापूर्वीची सुरवातीची सुरवातीची डायोड तयार करणे हे उत्कृष्ट रीतीने सिद्ध केले. त्याच्या अद्भुत गुणांमुळे धन्यवाद (विशेषतः, गती), या डिव्हाइसने विविध तांत्रिक फील्डमधील तज्ञांचे लक्ष आकर्षित केले येथे असे समजावून सांगणे योग्य आहे की डायोड एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आहे, जे एका प्रकरणात दोन भिन्न द्रव्यांचे मिश्रण आहे, विविध प्रकारचे चालकतासह. म्हणूनच विद्युतीय प्रवाह केवळ एकाच दिशेने चालू शकतो. पिरॅरिटी उलथापालट झाल्यामुळे डायोडचे "बंद" आणि त्याच्या प्रतिकारशक्तीची वाढ होते. व्होल्टेज वाढविणे "विघटन" होते

बोगदा डायोड कसे कार्य करते ते विचारात घ्या. क्लासिक रेक्टिफायर सेमीकॉन्डक्टर यंत्र क्रिस्टल्सचा वापर 10 पेक्षा कमी क्षमतेच्या 17 (-3 सेंटीमीटर) इतका असतो. आणि हा पॅरामीटर थेट फ्री चार्ज कॅरियरच्या संख्येशी संबंधित असल्याने, हे स्पष्ट होते की नंतरचे निर्दिष्ट मर्यादेपेक्षा मोठे असू शकत नाही.

एक सूत्र आहे जो इंटरमिजिएट झोनची जाडी निश्चित करतो (संक्रमण पीएन):

एल = ((ई * (यूके-यू)) / (2 * Pi * q)) * ((Na + Nd) / (Na * Nd)) *

ना आणि एनडी अनुक्रमे आयनीकृत स्वीकर्ता आणि देणगीदारांची संख्या कोठे आहे? पी-3.1416; प्रश्न इलेक्ट्रॉन शुल्क आकारण्याचे आहे; U इनपुट व्होल्टेज आहे; यूके संक्रमण विभागात संभाव्य फरक आहे; ई हे निर्जंतुकीकरण स्थिरांकाचे मूल्य आहे .

सूत्रांचा एक परिणाम म्हणजे शास्त्रीय डायोडचे पीएन जंक्शन कमी फील्ड ताकद आणि तुलनेने मोठ्या जाडी द्वारे दर्शविले जाते. इलेक्ट्रॉनचा फ्री झोनमध्ये प्रवेश करण्यासाठी त्यांना अतिरिक्त उर्जा आवश्यक आहे (बाहेरून कळून येते)

बोगदा डायोड आपल्या डिझाइनमध्ये अशा प्रकारचे सेमीकंडक्टर्स वापरतात जे अशुद्धतेची सामग्री 10 पासून 20 (-3 सेंटीमीटर) च्या पॉवरवर बदलते, जे शास्त्रीय विषयांपेक्षा वेगळेपणाचे एक ऑर्डर आहे. ह्यामुळे संक्रमणाची जाडी मध्ये तीव्र कपात, पीएन क्षेत्राच्या क्षेत्रातील क्षेत्र शक्ती मध्ये एक तेज वाढ होते आणि परिणामस्वरूप, सुरंग जंक्शनचा देखावा करण्यासाठी, जेव्हा इलेक्ट्रॉनला व्हॅलेन्स बँडमध्ये प्रवेश करण्यासाठी अतिरिक्त ऊर्जाची आवश्यकता नसते तेव्हा. याचे कारण असे की अडथळा जातो तेव्हा कणचा ऊर्जा स्तर बदलत नाही. टनल डायऑडला सामान्य विषयांकडून त्याच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्याद्वारे सहज ओळखता येऊ शकते . या प्रभावामुळे त्यावर एक प्रकारचा शिडकाव निर्माण होतो - विभक्त विरोध एक नकारात्मक मूल्य. यामुळे, बोगदा डायोडचा उच्च-फ्रिक्वेंसी साधनांचा व्यापक वापर केला जातो (पीएन अंतर जास्तीत जास्तीतजास्त वेगवान करते), अचूक मोजणी उपकरणे, जनरेटर आणि अर्थातच, संगणक तंत्रज्ञान.

टनलिंगच्या प्रभावातील सध्याच्या दिशानिर्देशांमधे वाहते प्रवाही असले तरी डायऑडच्या थेट संबंधात, संक्रमण झोनमध्ये तीव्रता वाढते, टायगिंगसाठी सक्षम असलेल्या इलेक्ट्रॉनसची संख्या कमी करते. व्होल्टेजमध्ये वाढ बोगद्याच्या संपुर्ण अदृश्य होण्याकडे जाते आणि परिणाम फक्त सामान्य प्रसार (शास्त्रीय डायोड प्रमाणे) वरच आहे.

तसेच समान उपकरणांचे आणखी एक प्रतिनिधी आहे - उलट डायोड हे समान सुरंग डायोड आहे, परंतु बदललेल्या गुणधर्मांमुळे. फरक असा आहे की रिव्हर्स कनेक्शनवर वाहक मूल्य, ज्यात सामान्य सुधारण यंत्र "बंद होते", थेट एकापेक्षा जास्त आहे. उर्वरित गुणधर्म सुरंग डायोडशी सुसंगत असतात: गती, लहान आंतरिक आवाज, व्हेरिएबल घटक सुधारण्याची क्षमता.