Τι είναι η δίοδος σήραγγας;

Μια δίοδος σήραγγας είναι ένα ηλεκτρονικό στοιχείο υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικά κυκλώματα υψηλής ταχύτητας.Χρησιμοποιείται ως συγκεκριμένη μορφή ημιαγωγού.Επίσης, αναφέρεται ως δίοδος ESAKI μετά τον εφευρέτη της, η δίοδος της σήραγγας χρησιμοποιεί κβαντική μηχανική για να παράγει μια εξαιρετικά γρήγορη διόδου λειτουργίας.

Το 1957, ο φυσικός Leo Esaki, που εργάζεται για την εταιρεία που τώρα είναι γνωστή ως Sony, σχεδίασε την πρώτη ψηλαφική δίοδο σήραγγας αφού διαπίστωσε ότι η εξαναγκασμένη επίδραση σήραγγας στα ηλεκτρόνια δημιούργησε μια πολύ ταχύτερη επεξεργασία του σήματος που αποστέλλεται μέσω της διόδου.Κέρδισε από κοινού ένα βραβείο Νόμπελ για τη Φυσική με τον Brian Josephson το 1973 με βάση την ανακάλυψη και το σχεδιασμό τους.Μετά την εφαρμογή των διόδων σήραγγας για ένα πλήθος ηλεκτρονικών συσκευών Sony Corporation που κατασκευάστηκε, η χρήση των διόδων σήραγγας επεκτάθηκε γρήγορα σε άλλους κατασκευαστές και πολλοί δημιούργησαν τα δικά τους σχέδια διόδων σήραγγας που βασίζονται σε αυτό που δημιούργησε η Esaki.

Οι δίοδοι σήραγγας είναι δημοφιλείς επειδή είναι σε θέση να λειτουργούν σε ταχύτητες σε σχέση με την περιοχή των συχνότητας μικροκυμάτων.Ο σχεδιασμός τους και τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία τους επιτρέπουν να λειτουργούν με τόσο υψηλό ρυθμό ταχύτητας.Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στη δίοδο της σήραγγας να γίνει ένα βιώσιμο μέρος πολλών διαφορετικών ηλεκτρονικών συσκευών και η δίοδος της σήραγγας έχει χρησιμοποιηθεί από μια σειρά από ηλεκτρονικές εταιρείες παραγωγής από την έναρξή της.

Ο λόγος για τον οποίο αυτές οι δίοδοι είναι σε θέση να λειτουργούν τόσο γρήγορα όσο κάνουν και να δημιουργήσουν την ταχύτητα επεξεργασίας που είναι σε θέση να είναι λόγω της ευθυγράμμισης της αγωγιμότητας και των ζωνών ηλεκτρονίων Valance μέσα σε ένα σπασμένο bandgap.Αυτή η ευθυγράμμιση έχει ως αποτέλεσμα το κύκλωμα ότι η δίοδος εφαρμόζεται με τη δυνατότητα επεξεργασίας του σήματος εισόδου με σημαντικά ταχύτερο τρόπο.Ως αποτέλεσμα, η δίοδος σήραγγας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ενισχυτές και επεξεργαστές σήματος, καθώς και σε μετατροπείς συχνότητας και ταλαντωτές.

Το υλικό που αποτελείται από τη δίοδο συμβάλλει επίσης στην ταχύτητα με την οποία είναι σε θέση να λειτουργήσει.Η ίδια η δίοδος μπορεί να κατασκευαστεί αυστηρά από το γερμανικό, ένα ελαφρύ και εξαιρετικά παραγωγικό υλικό.Αυτό είναι το υλικό που χρησιμοποιήθηκε κυρίως όταν αυτοί οι τύποι διόδων έγιναν για πρώτη φορά δημοφιλή.

Τα μεταγενέστερα μοντέλα των διόδων έχουν κατασκευαστεί από άλλα αγώγιμα υλικά.Παραδείγματα περιλαμβάνουν αρσενικό γάλλιο καθώς και υλικά που βασίζονται σε πυρίτιο.Η χρήση διαφορετικών υλικών έχει είτε αυξήσει είτε μείωσε την ταχύτητα λειτουργίας για τη δίοδο της σήραγγας, σύμφωνα με τη χρήση της διόδου.