مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

بخش دیود تونل(Tunnel diode) _ بسیار رسانا و بسیار پر فشار

دیود تونلDiode Tunnel (ساختار ، عملکرد و نحوه تِست)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : در یک دستگاه الکترونیکی ، یک ذره باید دارای انرژی حداقل برابر با ارتفاع یک مانع احتمالی باشد ، اگر از یک طرف به طرف دیگر منتقل شود. احتمال زیادی برای نفوذ الکترون به الکترون وجود دارد. مانع. این رفتار مکانیکی کوانتوم به عنوان تونل سازی شناخته می‌شود و از این رو این دستگاه‌های اتصال pn با تراکم ناخالصی‌های بالا ( دیود‌های تونل ) نامیده می‌شوند.

دیود تونلی یک نوع دیود حفاظتی است که قابلیت عملکرد بسیار سریع در حد فرکانس ‌های ریز موج را داراست. این دیود بر پایهٔ اثر تونل‌ زنی در مکانیک کوانتومی‌کار می‌ کند. دیود‌های تونلی کاربرد‌های خود به را تا حد زیادی به FET‌ها داده ‌اند. با وجود اینکه دیود‌های تونلی همچنان در مدارهای آشکار ساز کاربرد گسترده‌‌‌‌ای دارند، ولی در زمینهٔ تقویت‌ کنندگی که نیاز به خطی بودن مشخصه است، تکنولوژی ‌های جایگزینی مثل گالیم آرسنید و سیلیکون – ژرمانیوم گسترش بیشتری یافته ‌اند.

دیود تونلیک دیود اتصال بسیار رسانا و بسیار پر فشار که در ساختار آن جریان به دلیل تونل زنی القا می‌شود. تونل سازی پدیده انتقال در ماده نیمه‌هادی است که در آن حامل بار به جای صعود از طریق آن ، سد در برابر اضافه جریان را محکم می‌کند. دیود تونلمقاومت منفی در محدوده عملیاتی در مدارات الکترونیکی از خود نشان می‌دهد. بنابراین می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده ، نوسان ساز و در هر مدار تعویض استفاده کرد.

دیود تونلTunnel diode تحت تابش موج الکترومغناطیسی محاسبه و با نتایج حاصل وقتی تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد. و برای محاسبه مشخصه جریان - ولتاژ نیاز به محاسبه ضریب عبور الکترون‌ها از ساختارهای سد و چاه در این قطعه می‌باشد که برای محاسبه ضریب عبور الکترون‌ها در حضور تابش الکترومغناطیسی روش تفاضل متناهی حوزه زمانی و در حالتی که تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد روش ماتریس انتقال و روش تفاضل متناهی حوزه زمانی به کار برده شده است. در کاربرد‌های مداری مقاومت منفی دیود تونل را می‌‌توان برای کلید زنی ، نوسان ، تقویت و سایر عملیات مداری مورد استفاده قرار داد. این حوزه وسیع کاربردی همراه با این واقعیت که فرآیند تونل زنی تاخیر زمانی رانش و نفوذ را ندارد، دیود تونلیرا یک انتخاب طبیعی برای مدار‌های بسیار سریع ساخته است.

نحوه تست دیود تونلTunnel diode :

برای تست دیود تونلTunnel diode با مولتی متر در حالی که دیود تونلTunnel diode روی مدار است از آن تست بوق( تست اتصال کوتاه) بگیرید اگر صدای بوق(بازر) شنیده شد دیود خراب می‌باشد.