Tunelurilor de electroni prin tranziție \ (p \) - \ (n \) - tranziție este posibilă în cazul în care grosimea tranziției este mică și nivelurile de energie umplute cu electroni într-un domeniu corespund acelorași niveluri libere de energie permise în zona învecinată. Aceste condiții sunt îndeplinite în pasajele formate semiconductori cu o concentrație mare de impurități (semiconductori degenerați). În aceste condiții, lățimea \ (p \) - \ (n \) - tranziție este foarte mică, ceea ce determină un câmp electric ridicat în tranziție și probabilitatea de tunelare a electronilor prin bariera potențială a acesteia.
Dioda tunel - o diodă semiconductor bazat pe un semiconductor degenerat în care efectul de tunel duce la apariția a caracteristicii curent-tensiune atunci când porțiunea de tensiune directă a conductanței diferențiale negative. Caracteristica curent-tensiune a diodei tunel este prezentată în Fig. 2.7-1.
Fig. 2.7-1. Caracteristica curent-tensiune de diode tunel
Curentul de tunelare poate curge prin pasajul în ambele direcții. Cu toate acestea, în tunelare prejudecată înainte primele creșteri curente brusc și a atins o valoare maximă, apoi scade brusc. Reducerea curent din cauza faptului că, odată cu creșterea câmpului electric în mișcare în direcția înainte scade numărul de electroni capabili de a face un nod de tunel. La o anumită valoare a tensiunii înainte de numărul de electroni devine zero, iar curentul de tunelare dispare. Creșterea în continuare a tensiunii directe afectează numai curentul de difuzie directă, care crește odată cu creșterea tensiunii precum și în diode convenționale sau cu caracter general scop redresor. În domeniul diode bias tunelare inverse au observat doar o creștere bruscă a curentului tunel când o tensiune inversă este crescută.
Datorită grosimii foarte mici \ (p \) - \ (n \) - tranziție tunel dioda tranzit electroni timp este foarte mic prin el, astfel încât dioda tunel la tensiuni joase - practic dispozitiv freewheeling. Caracteristicile sale de frecvență sunt determinate în primul rând de capacitatea de joncțiune de barieră și diverse scurgeri.
Prezența caracteristicii curent-tensiune a unei porțiuni de diode tunel cu rezistență diferențială negativă (tensiune raportul curent increment increment) permite utilizarea de amplificatoare cu diode și generatoare de oscilații electrice, și într-o varietate de dispozitive de impuls care mai justificat, având în vedere diode tunel de mare viteză. Caracteristicile calitative ale acestor dispozitive sunt definite de lungimea și secțiunea liniară cu o dioda negativă de rezistență diferențială, în CVC. În funcție de scopul utilizării în oricare dintre dispozitivele enumerate mai sus sunt intenționate, diode tunel sunt împărțite în armare. generatoare și de comutare.
Fiecare tip de diode tunel este diferit. De exemplu, pentru generarea liniaritate de diode este parte foarte importantă a rezistenței diferențiale negativ, deoarece acesta asigură absența armonici în semnalul generat, și pentru comutarea diode cel mai important este panta acestui complot.
Ca semiconductori degenerați utilizate, caracterul de conductivitate apropie metale, temperatura de lucru a acestor diode aproape de 400 ° C pentru fabricarea de diode tunel. Cu toate acestea, din cauza tensiunii de operare scăzute și zonele joase tranziții diode tunel au foarte puțină putere.