Nöqtəvi diodlar Müstəvi diod Düzləndirici diod

Tunel diodu
Tunel diodu cırlaşmış yarımkeçricidən (aşqar konsentrasiyası çox böyükdür) hazırlanmış, tərs və böyük olmayan düz gərginliklərdə tunel effektinin yarandığı, Volt-Amper xarakteristikasında mənfi diferensial müqavimətli sahə olan yarım- keçirici cihazlardır. Tunel diodlar quruluşuna görə digər diodlardan fərqlənməsə də, onu yüksək aşqar konsentrasiyasına (10²⁰sm^-3) malik olan yarımkeçiricidən hazırlayırlar. Nəticədə p- və n –oblastların xüsusi müqaviməti çox kiçik olur. p-n keçidin qalınlığı 0,2mkm olub, digər yarımkeçirici diodların qalınlığından 100 dəfələrlə kiçikdir. Bu diodda p-n keçidində elektrik sahəsinin intensivliyi 10⁶ V/sm olur.

Tunel diodun şərti işarəsi və Volt-Amper xarakteristikası şəkil 3-də göstərilmişdir. Volt-Amper xarakteristikasını bərk cismin zona nəzəriyyəsinə əsasən təhlil edək. Sistemin tarazlıq halında yarımkeçirici diodun hər iki oblastında Fermi səviyyəsi sabitdir. Bu səbəbdən enerji zonaları əyilir və n-tipin azad zonasının dibi p-tipin valent zonasının tavanından aşağıda yerləşir. Keçid ifrat dərəcədə daraldığından, yük daşıyıcıları enerji itirmədən bir oblastdan digərinə keçirlər. Yəni tunel effekti baş verir. Dioda düz istiqamətdə artan gərginlik verildikdə, potensial baryer azalır. Tunel dioda tərs gərginlik verdikdə, tərs tunel cərəyanı kəskin artır. Digər diodlara nisbətən tunel diodda tərs cərəyan çox böyük olduğundan, o, ventil xassələrə malik deyil.

Şəkil 5
Tunel diod aşağıdakı parametrlərlə xarakterizə olunur: Volt-Amper xarakteristikasında cərəyanın maksimal (I_max) və minimal (I_min) qiymətləri və onlara müvafiq olan gərginliklər (U_a və U_b), a nöqtəsində maksimal cərəyana uyğun olan U_d gərginliyi, mənfi müqavimətli oblastın orta nöqtəsi ilə təyin olunan R_dif=-dU/dI diferensial müqavimət, diodun ümumi tutumu və maksimal tezliyi.

Gücləndirici xassələrə malik olan tunel diodları dövrədə aktiv element qismində istifadə oluna bilər. Bu diodlar ifrat yüksək sürətli EHM-də az ətalətli İmpuls çevirmə qurğuları (çevirmə sürəti nanosaniyənin hissələrinə bərabərdir) və yüksək tezlikli rəqslər generatorlarında istifadə olunurlar. Multivibrator, məntiq elementlərinin əsasını təşkil edən triggerlər, registrlər, yaddaş qurğularının sxemləri və s. tunel diodların bazasında qurulur. Tunel diodların Volt-Amper xarakteristikasının mənfi diferensial müqavimətli sahəsində işləməsi yüksək çevirmə sürətini şərtləndirir. Bu oblastda yüklərin daşınma mexanizmi böyük sürətli tunel sürüşməsi ilə əlaqədardır.

Tunel diodları 4-640K temperatur diapazonunda işləyir. Quruluşu sadə olan bu diodlar kiçik həcmə malikdirlər. Tunel diodlar güclü aşqarlanmış germaniumdan və ya qallium arseniddən hazırlanır.