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

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

کاربردهای مداری دیود تونل(Tunnel diode) _ معرفی 5 مدار اصلی با دیود تونل(Tunnel diode)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : دیود تونلینوعی دیود نیمه‌هادی است که به دلیل تونل زنی مکانیکی کوانتومی‌قادر به کار بسیار سریع در محدوده فرکانس مایکروویو است. به دلیل ویژگی‌های شیب منفی آن برای نوسانگر‌ها و گیرنده‌های سریع ایده آل است . با این حال، نمی‌توان از آن در مدار‌های مجتمع بزرگ استفاده کرد و کاربردهای آن را محدود می‌کند.

هنگامی‌که ولتاژ برای اولین بار به مدار اصلی با دیود تونل(Tunnel diode) اعمال می‌شود، الکترون‌های جریانی از آن عبور می‌کنند. جریان با افزایش ولتاژ افزایش می‌یابد. هنگامی‌که ولتاژ به اندازه کافی بالا می‌رود، ناگهان جریان دوباره شروع به افزایش می‌کند و ستاره‌های دیود تونلیمانند یک دیود معمولی رفتار می‌کنند. به دلیل این رفتار غیرمعمول، می‌توان از آن در تعدادی از برنامه‌های ویژه‌‌‌ای که در زیر شروع شده است استفاده کرد.

مدارهای نوسانگر:

از دیودهای تونلی می‌توان به عنوان نوسانگرهای فرکانس بالا استفاده کرد زیرا انتقال بین رسانایی الکتریکی بالا بسیار سریع است. می‌توان از آنها برای ایجاد نوسان تا 5Gz استفاده کرد. حتی آنها قادر به نوسان خلاقیت تا 100 گیگاهرتز در مدارهای دیجیتال مناسب هستند.

________________________________________
🌸🌸 وَ إِن یَکَادُ الَّذِینَ کَفَرُوا لَیُزْلِقُونَکَ بِأَبْصَارِهِمْ لَمَّا سَمِعُوا الذِّکْرَ وَ یَقُولُونَ إِنَّهُ لَمَجْنُونٌ وَ مَا هُوَ إِلَّا ذِکْرٌ لِّلْعَالَمِینَ 🌸🌸 سوره مبارکه قلم ؛ جزء ۲۹ قرآن کریم ؛ آیات ۵۱ و ۵۲
________________________________________

انتشار مطالب فقط با ذکر نام نویسنده بلامانع میباشد(مطالعه تمامی‌مطالب این وب سایت برای عموم رایگان میباشد.)مطالب آموزشی _ پژوهشی این سایت متنوع و ابتدا در زمینه دکترای نانو و میکرو الکترونیک از زیر مجموعه علوم نانو و برق _الکترونیک میباشد. این سایت برای همه مخاطبان با هر سطح از آشنایی به علوم نانو بیولوژی ، نانو شیمی‌، نانو الکترونیک و برق _ الکترونیک میباشد. و علاقه تحقیقی نویسنده بیشتر در زمینه مطالب علوم نانو و میکرو الکترونیک میباشد.

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

دیود تونل(Tunnel diode) در حالت بایاس رو به جلو (مقداری ولتاژ مثبت روی دیود تونلاعمال می‌شود)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : در دیود تونلی، جریان معمولی الکتریکی ناشی از "تونل سازی" است. دیود تونل به عنوان یک وسیله سوئیچینگ بسیار سریع در کامپیوترها استفاده می‌شود. همچنین در نوسان سازها و تقویت کننده‌های فرکانس بالا استفاده می‌شود.

عملکرد دیود تونلبه اصل مکانیک کوانتومی‌که به نام "تونل زنی" شناخته می‌شود، بستگی دارد. در الکترونیک، تونل زنی به معنای جریان مستقیم الکترون‌ها در سراسر ناحیه تخلیه کوچک از نوار رسانایی سمت n به باند ظرفیت سمت p است.

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.

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

ساختمان داخلی و ساختار دیود تونل(Tunnel diode) یک دیود اتصال بسیار رسانا و بسیار پر فشار

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : دیود تونلیک دیود به شدت پیوندی است. غلظت ناخالصی در دیود اتصال تونل بسیار کم است. و در دیود تونل به دلیل دوپینگ سنگین ، دیود جریان را هم در جلو و هم در جهت معکوس انجام می‌دهد. این دستگاه تعویض سریع است. از این طریق در نوسان ساز‌ها با فرکانس بالا ، رایانه‌ها و تقویت کننده‌ها استفاده می‌شود.

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 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 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.