Was ist eine Tunneldiode?

Eine Tunneldiode ist eine elektronische Hochleistungskomponente, die in elektronischen Hochgeschwindigkeitsschaltungen verwendet wird.Es wird als spezifische Form des Halbleiters verwendet.Die Tunneldiode wird auch als Esaki -Diode nach ihrem Erfinder bezeichnet und verwendet die Quantenmechanik, um eine extrem schnelle Betriebsdiode zu erzeugen.

Im Jahr 1957 entwarf Physiker Leo Esaki, der für das Unternehmen, das heute als Sony bekannt ist, die erste tastbare Tunneldiode, nachdem er festgestellt hatte, dass ein Tunneleffekt auf Elektronen eine viel schnellere Verarbeitung des durch die Diode gesendeten Signals erzeugte.Er gewann 1973 mit Brian Josephson einen gemeinsam verdienten Nobelpreis für Physik, der auf ihrer Entdeckung und ihrem Design basiert.Nach der Implementierung von Tunneldioden für eine Vielzahl von elektronischen Geräten, die Sony Corporation hergestellt wurde, wurde die Verwendung von Tunneldioden schnell auf andere Hersteller ausgeweitet und viele erstellten ihre eigenen Tunneldioden -Designs basierend auf der von Esaki erstellten.

Tunneldioden sind beliebt, da sie in der Lage sind, mit Geschwindigkeiten in Bezug auf den Bereich der Mikrowellenfrequenzen zu funktionieren.Ihr Design und die Materialien, mit denen sie erstellt wurden, ermöglichen es ihnen, mit einer so hohen Geschwindigkeit zu funktionieren.Dieses Attribut ermöglicht es der Tunneldiode, ein praktikabler Bestandteil vieler verschiedener elektronischer Geräte zu werden, und die Tunneldiode wurde seit ihrer Gründung von einer Reihe von Elektronikherstellungsunternehmen verwendet.

Der Grund, warum diese Dioden in der Lage sind, so schnell wie sie zu funktionieren, und die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erzeugen, die sie können, liegt in der Ausrichtung der Leitung und der Valance -Elektronenbänder in einem gebrochenen Bandgap.Diese Ausrichtung führt zu der Schaltung, die die Diode implementiert wird, um das Eingangssignal erheblich schneller zu verarbeiten.Infolgedessen kann die Tunneldiode in Verstärkern und Signalprozessoren sowie in Frequenzwandlern und Oszillatoren verwendet werden.

Das Material, aus dem die Diode besteht, trägt auch zur Geschwindigkeit bei, mit der sie funktionieren kann.Die Diode selbst kann ausschließlich aus Germanium hergestellt werden, ein leichtes und ultra-leitendes Material.Dies ist das Material, das hauptsächlich verwendet wurde, als diese Arten von Dioden zum ersten Mal populär wurden.

Spätere Modelle der Dioden wurden aus anderen leitfähigen Materialien hergestellt.Beispiele sind Galliumarsenid sowie Materialien auf Siliziumbasis.Die Verwendung verschiedener Materialien hat die Funktionsgeschwindigkeit für die Tunneldiode gemäß der Verwendung der Diode entweder erhöht oder verringert.