Diodo Tunel 6q3s50
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- Words: 892
- Pages: 27
Historia Principales características Efecto túnel Diodo túnel y su curva V.I característica Operación del diodo túnel Circuito con diodo túnel
En junio de 1958 Leo Esaki un japonés de la firma Sony hace el reporte sobre el invento de un nuevo dispositivo semiconductor. En este elemento se observa en un comportamiento atípico. Al aumentar el valor de la tensión se encuentra que en cierta región la corriente disminuye en vez de aumentar es como si se tuviera un resistencia negativa . Ya en 1973 trabajando para IBM. Esaki gana un premio Nobel de física por sus trabajos en el estudio del fenómeno de tunelamiento en la mecánica cuantica.
El diodo túnel es básicamente una unión tipo PN con alto
dopaje de material semiconductor tipo P y tipo N. En la practica el diodo túnel tiene un dopaje 1000 veces mas fuerte que el de un diodo convencional. Se funcionamiento en conducción produce el llamado ‘efecto túnel’ que origina una conductancia diferencial negativa en un intérnalo de su curva característica corriente – tensión. Debido a la presencia del tramo de resistencia negativa tiene aplicación como elemento amplificador o como oscilador esencialmente. Este diodo es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones en microondas y que están libres de los efectos de radiación.
En la grafica se puede observar una juntura de semiconductores antes y después de hacer o. En la parte derecha se observa que se crea una barrera de potencial representaba como un escalón.
Hablando desde el punto de vista de la mecánica clásica una partícula no puede atravesar la barrera de potencial porque no tiene suficiente energía para hacerlo. Sin embargo si se aplica los conceptos de la mecánica cuántica existe la posibilidad de que las partículas atraviesen la barrera ya que se tiene un comportamiento dual partícula- onda y se conoce como ‘Efecto de tunelamiento’. La mecánica cuántica es el modelo adecuado para describir la mecánica de partículas muy pequeñas como los electrones.
Cuando la region PN es altamente dopada, la region de agotamiento se vuelve muy delgada (10nm). Si la barrera se vuelve muy pequeña existe una probabilidad finita de que los electrones pasen de la banda de conducción N a la banda de valencia en P.
El diodo túnel es un dispositivo semiconductor que consta de dos regi0nees de carga s opuestas separadas por una región neutra muy angosta
La corriente en este dispositivo se da básicamente por loa electrones que traspasan la barrera neutra, esta corriente se puede controlar sobre un amplio rango variando la tensión de conducción, el cual cambia el nivel de la barrera.
Al no existir tensión, no se produce corriente en el dispositivo.
Si se aplica una pequeña polarización en directo la barrera de potencial es muy alta, sin embargo algunos de los electrones de la banda de conducción N pasaran por el efecto túnel a la banda de valencia de la región P, se creara una corriente de polarización túnel
Al incrementar la tensión se llega a un nivel donde los electrones de la banda de conducción N llenan todos los hueco de la banda e valencia P, se tiene la corriente de tunelamiento máximo se llega al punto pico de la curva.
Al aumentar mas la tensión en directo, el numero de electrones que pasan de N a P empieza a disminuir por incremento de la barrera de potencial de nuevo, es así que se da una disminución en la corriente y se esta en la región de resistencia negativa hasta llegar a
un punto valle en la curva
superado el punto valle se sigue incrementando la tensión y el diodo túnel adquiere el comportamiento típico de un diodo convencional. Los electrones saltan la barrera de potencial y empiezan a fluir del lado N al lado P.
Al incrementar aun mas la tensión el numero de electrones que saltan la barrera de potencial aumenta, es así que la corriente aumenta rápidamente.
En el caso de polarizar el diodo en inversa el comportamiento es similar al del diodo zener.
La curva V-I del diodo túnel presenta dos particularidades importantes, la primera es que muestra una fuerte no linealidad es decir no ajusta a la ley de Ohm y por otro lado aparece un tramo de curva donde se observa un valor de resistencia negativo.
Según la teoría física de los semiconductores la corriente de unión PN esta dada por :
La corriente de tunelamiento:
La corriente de exceso es una corriente de efecto túnel que se da debido a las impurezas del material se calcula mediante las siguientes expresiones:
En caso de polarizar el diodo túnel en inversa el comportamiento que adquiere es similar al del diodo zener
La curva V-I del diodo túnel presenta dos particularidades importantes, la primera es que muestra una fuerte no linealidad es decir no se ajusta a la ley de ohm y por otro lado aparece un tramo de curva donde se observa un valor de resistividad negativo.
Según la teoría física de los semiconductores la corriente de unión PN esta dada por :
La corriente de tunelamiento:
La corriente de exceso es una corriente de efecto túnel que se da debido a las impurezas del material se calcula mediante las siguientes expresiones:
Para hacer el análisis ya en circuito se puede realizar observando la recta de carga tradicional del diodo.
En junio de 1958 Leo Esaki un japonés de la firma Sony hace el reporte sobre el invento de un nuevo dispositivo semiconductor. En este elemento se observa en un comportamiento atípico. Al aumentar el valor de la tensión se encuentra que en cierta región la corriente disminuye en vez de aumentar es como si se tuviera un resistencia negativa . Ya en 1973 trabajando para IBM. Esaki gana un premio Nobel de física por sus trabajos en el estudio del fenómeno de tunelamiento en la mecánica cuantica.
El diodo túnel es básicamente una unión tipo PN con alto
dopaje de material semiconductor tipo P y tipo N. En la practica el diodo túnel tiene un dopaje 1000 veces mas fuerte que el de un diodo convencional. Se funcionamiento en conducción produce el llamado ‘efecto túnel’ que origina una conductancia diferencial negativa en un intérnalo de su curva característica corriente – tensión. Debido a la presencia del tramo de resistencia negativa tiene aplicación como elemento amplificador o como oscilador esencialmente. Este diodo es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones en microondas y que están libres de los efectos de radiación.
En la grafica se puede observar una juntura de semiconductores antes y después de hacer o. En la parte derecha se observa que se crea una barrera de potencial representaba como un escalón.
Hablando desde el punto de vista de la mecánica clásica una partícula no puede atravesar la barrera de potencial porque no tiene suficiente energía para hacerlo. Sin embargo si se aplica los conceptos de la mecánica cuántica existe la posibilidad de que las partículas atraviesen la barrera ya que se tiene un comportamiento dual partícula- onda y se conoce como ‘Efecto de tunelamiento’. La mecánica cuántica es el modelo adecuado para describir la mecánica de partículas muy pequeñas como los electrones.
Cuando la region PN es altamente dopada, la region de agotamiento se vuelve muy delgada (10nm). Si la barrera se vuelve muy pequeña existe una probabilidad finita de que los electrones pasen de la banda de conducción N a la banda de valencia en P.
El diodo túnel es un dispositivo semiconductor que consta de dos regi0nees de carga s opuestas separadas por una región neutra muy angosta
La corriente en este dispositivo se da básicamente por loa electrones que traspasan la barrera neutra, esta corriente se puede controlar sobre un amplio rango variando la tensión de conducción, el cual cambia el nivel de la barrera.
Al no existir tensión, no se produce corriente en el dispositivo.
Si se aplica una pequeña polarización en directo la barrera de potencial es muy alta, sin embargo algunos de los electrones de la banda de conducción N pasaran por el efecto túnel a la banda de valencia de la región P, se creara una corriente de polarización túnel
Al incrementar la tensión se llega a un nivel donde los electrones de la banda de conducción N llenan todos los hueco de la banda e valencia P, se tiene la corriente de tunelamiento máximo se llega al punto pico de la curva.
Al aumentar mas la tensión en directo, el numero de electrones que pasan de N a P empieza a disminuir por incremento de la barrera de potencial de nuevo, es así que se da una disminución en la corriente y se esta en la región de resistencia negativa hasta llegar a
un punto valle en la curva
superado el punto valle se sigue incrementando la tensión y el diodo túnel adquiere el comportamiento típico de un diodo convencional. Los electrones saltan la barrera de potencial y empiezan a fluir del lado N al lado P.
Al incrementar aun mas la tensión el numero de electrones que saltan la barrera de potencial aumenta, es así que la corriente aumenta rápidamente.
En el caso de polarizar el diodo en inversa el comportamiento es similar al del diodo zener.
La curva V-I del diodo túnel presenta dos particularidades importantes, la primera es que muestra una fuerte no linealidad es decir no ajusta a la ley de Ohm y por otro lado aparece un tramo de curva donde se observa un valor de resistencia negativo.
Según la teoría física de los semiconductores la corriente de unión PN esta dada por :
La corriente de tunelamiento:
La corriente de exceso es una corriente de efecto túnel que se da debido a las impurezas del material se calcula mediante las siguientes expresiones:
En caso de polarizar el diodo túnel en inversa el comportamiento que adquiere es similar al del diodo zener
La curva V-I del diodo túnel presenta dos particularidades importantes, la primera es que muestra una fuerte no linealidad es decir no se ajusta a la ley de ohm y por otro lado aparece un tramo de curva donde se observa un valor de resistividad negativo.
Según la teoría física de los semiconductores la corriente de unión PN esta dada por :
La corriente de tunelamiento:
La corriente de exceso es una corriente de efecto túnel que se da debido a las impurezas del material se calcula mediante las siguientes expresiones:
Para hacer el análisis ya en circuito se puede realizar observando la recta de carga tradicional del diodo.
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