Diodo Tunnel

Un diodo tunnel o Esaki diodo è un tipo di diodo semiconduttore che è capace di un funzionamento molto

rapido, nella regione di frequenza delle microonde, utilizzando gli effetti della meccanica quantistica.

E 'stato inventato nel mese di agosto 1957 da Leo Esaki quando era con Tokyo Tsushin Kogyo, ora

conosciuta come Sony . Nel 1973 ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica, in collaborazione con Brian

Josephson, per la scoperta dell effetto tunneling di elettroni,usato in questi diodi.

Questi diodi hanno una giunzione p-n drogata per circa 10 nm (100 Å ). Il drogaggio elevato in entrambe le regioni della giunzione ha come effetto la creazione di una sottile barriera di potenziale. Infatti, gli elettroni contenuti nella regione di tipo n si trovano ad una energia vicina a quella della banda di valenza della regione di tipo p. A causa dell'effetto Tunnel (spiegabile con la meccanica quantistica), gli elettroni riescono a perforare la barriera di potenziale e a passare nella banda di valenza della regione di tipo p, ricombinandosi con le lacune.

I diodi tunnel sono stati prodotti dalla Sony per la prima volta nel 1957 e la  General Electric  ha poi

continuato gli studi insieme ad altre società nel 1960 circa. I diodi tunnel sono spesso composti di germanio ,

ma possono anche essere realizzati in arseniuro di gallio e silicio. Possono essere usati

come oscillatori , amplificatori , convertitori di frequenza e rivelatori . 

Il diodo tunnel si è mostrato adatto come oscillatore e dispositivo per la soglia di alta frequenza(trigger),dal

momento che opera a frequenze di gran lunga maggiori del tetrodo. Le applicazioni dei diodi tunnel

includono oscillatori locali per UHF sintonizzatori TV,circuiti trigger negli oscilloscopi,circuiti ad alta velocità

nel contatore ed alta velocità dei circuiti di salita nel generatore ad impulsi. Il diodo tunnel può essere usato

anche come amplificatore di rumori bassi. Tuttavia,dalla sua scoperta,altri dispositivi a semiconduttore hanno

superato le prestazioni del diodo tunnel,perché utilizzano tecniche convenzionali per l’oscillatore. Per diversi

scopi,un dispositivo a tre terminali,come un “field - effect transistor”,è più flessibile di un dispositivo con soli

due terminali. I diodi tunnel funzionano con pochi milliampere e pochi decimi di volt e perciò sono dispositivi

con poca potenza.

Caratteristica tensione corrente del diodo reale

Diodo inverso

In questo particolare diodo tunnel uno dei due semiconduttori è meno drogato e si trova al limite del caso

degenere: questo fa sì che il diodo inverso (o back diode) si comporti come un normale diodo se polarizzato

direttamente, ma conduca anche se polarizzato inversamente; in effetti il diodo inverso (da qui il nome)

conduce molto meglio in polarizzazione inversa che in polarizzazione diretta. Il suo uso principale è nella

rivelazione di piccoli segnali, o come miscelatore.

Oscillatore: Un oscillatore è un circuito elettronico che genera forme d'onda di frequenza, forma e ampiezza di molteplici tipi senza un segnale di ingresso. Alcuni sono progettati per poterne generare di frequenza, forma e ampiezza variabile tramite potenziometri.