Diodo tunelizador resonante
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 11 de diciembre de 2020; la verificación requiere 1 edición .Diodo de tunelización resonante (RTD, inglés resonant -tunneling diode, RTD ): elemento semiconductor de un circuito eléctrico con una característica de corriente-voltaje no lineal , que utiliza la tunelización de portadores de carga a través de un pozo de potencial rodeado por dos barreras de potencial.
El diodo túnel resonante tiene una parte de la característica corriente-voltaje con conductividad diferencial negativa .
Estructura de la IDT
El diodo de efecto túnel resonante utiliza una heteroestructura , en la que el pozo de potencial para los portadores de carga, como los electrones, está separado de las regiones dopadas por contacto mediante barreras de potencial. Por ejemplo, la región del pozo potencial puede estar hecha de GaAs, las regiones de las barreras potenciales - de Ga 1-x Al x As, las regiones exteriores - de GaAs dopado con donante. La dependencia de la energía potencial de la coordenada del tipo contacto-barrera-pozo-barrera-contacto es creada por el perfil de energía correspondiente del borde de la banda de conducción . Los saltos tienen lugar en las uniones de materiales.
Cómo funciona
Solo aquellos electrones cuyas energías coinciden aproximadamente con las energías de los niveles cuantificados en el pozo de potencial pasan a través de la heteroestructura RTD con una alta probabilidad. Esta probabilidad excede significativamente el producto de las probabilidades de atravesar barreras individuales y puede estar cerca de la unidad. Los electrones con mayor o menor energía pasan a través de la estructura con una probabilidad extremadamente baja .
La mayor parte de los electrones en el contacto emisor está energéticamente cerca del borde de la banda de conducción en esta región. A voltaje cero, este borde generalmente se encuentra más bajo incluso que el primer nivel del pozo. Sin embargo, con un aumento en el voltaje aplicado a la heteroestructura, el perfil se deforma , y cuando la energía de los electrones en el emisor se acerca a la energía del nivel cuantificado dentro del pozo, la corriente eléctrica a través de la estructura aumenta bruscamente. Sin embargo, con un aumento adicional en el voltaje a través del diodo, los electrones del emisor resultan ser más altos que el nivel de energía y la probabilidad de que pasen nuevamente se vuelve baja: la corriente a través de la heteroestructura cae. Como consecuencia, surge una región de conductividad diferencial negativa. En presencia de varios niveles ( , etc.), el paso resonante de electrones es posible, respectivamente, a varios voltajes, pero la mayoría de las veces solo se usa el primer nivel.
Uso
La conductividad diferencial negativa de un diodo túnel resonante se utiliza para crear generadores de oscilaciones eléctricas de alta frecuencia. Las frecuencias de tales generadores pueden alcanzar el rango de terahercios.