Tunelová dioda

Tunelová (Esakiho) dioda je dioda využívající tunelový jev v propustném směru PN přechodu,^[1] který je vyvolaný stavem degenerace zvyšováním koncentrací, při kterém Fermiho energetické hladiny přecházejí až do valenčního, respektive vodivostního pásu.

Tunelové diody se vyrábějí nejčastěji z galliumarsenidu (GaAs), u kterého dosahuje poměr proudu v maximu a minimu nejvyšších hodnot (20 až 65; u křemíku jen 3, u germania 5 až 15).

Protože tunelový jev je vlastně kvantově mechanický jev související s relacemi neurčitosti, při kterém se v propustném směru uplatňují jen majoritní nositelé, kteří tunelují přes zakázaný pás rychlostí blízkou rychlosti světla ve vakuu, je tunelová dioda extrémně rychlým elektronickým prvkem použitelným do frekvencí v řádu několika desítek GHz. Malá závislost na vnitřní ionizaci je příčinou malé citlivosti na ionizující záření i na teplotní změny. Proto se počítalo s využitím tunelových diod v kosmickém výzkumu, oscilátorech, zesilovačích pro vysoké frekvence, čítačích atd.

Ovšem s rozvojem bipolárních a unipolárních tranzistorů se tunelové diody přestaly sériově vyrábět pro jejich značné nedostatky – potřeba zdroje napětí s velikostí několika desetin voltu a malým vnitřním odporem, malá stabilita v oblasti záporného diferenciálního odporu, malá odolnost proti opačné polaritě napětí.

• Dioda
• Inverzní dioda

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Tunelová dioda na Wikimedia Commons