"Elektron qurilmalar elementlari" fani talabalar uchun elektronika va mikroprotsessor texnologiyasi, optoelektronika va displey qurilmalari, elektron o‘lchash usullari bo‘yicha kurslarni o‘zlashtirishlari uchun zarurdir

Tunnel diodlar

Tunnel diodlar ko‘p miqdorda aralashmali yarim o‘tkazgichlardan tayyorlanadi (yaratilgan yarim o‘tkazgichlar). Yaratilgan yarim o‘tkazgichlar asosida bajarilgann-p o‘tishni volt-amperli tavsifi manfiy qarshilikli hududga ega bo‘lib, bunda kuchlanish ko‘payganda oqib o‘tadigan tok kamayadi. Manfiy qarshilikka ega bo‘lgan element, elektr energiyani talab qilmaydi, uni zanjirga beradi, ya’ni zanjirning faol elementi hisoblanadi.
Volt-amperli tavsifining tushib ketuvchi qismi bo‘lgani uchun tunnel diodlarni generatorlar va keng diapazon chastotali shu jumladan SVCH (o‘ta yuqori chastotali), elektr tebranishlarni kuchaytirgichlari sifatida va yuqori tezlikli qayta ulashlar sifatida ishlatishga imkon yaratadi.
Tunnel diodlar yaratilgan yarim o‘tkazgichlardan, asosan, germaniy, kremniy va galliy arseniddan tayyorlanadi. Potensial to‘siq orasidan tashuvchilarni tunnel o‘tishi uchun n-p o‘tish tor va keskin bo‘lgani sababli, tunnel diodlarning n-p o‘tishlari eritib quyish usuli bilantayyorlanadi. Bundan tashqari, yaratilgan qatlamlarni epitaksial qo‘shib borish usuli qo‘llaniladi, bu shuningdek keskin o‘tishlarni olishga yordam beradi. Sig‘imni kamaytirish uchun (demak, manfiy qarshilik bilan faol element sifatida ishlashi mumkin bo‘lgan tunel diodni yuqori chegaraviy chastotasini oshirish uchun)p-n o‘tishlarni kichik maydonini olish usuliqo‘llaniladi.
1.16rasmda tunnel diodning volt-amperli tavsifi ko‘rsatilgan. Unig shakli aralashmalar konsentratsiyasiga, konsentratsiya miqdori bir xil bo‘lganda aralashmalar turiga va haroratiga bog‘liq, shu bilan birga haroratga bog‘liqligi turli materiallardan tayyorlangan tunel diodlar uchun har xilbo‘ladi.

1.16 rasmda tunnel diodning volt-amperli tavsifi ko‘rsatilgan

Tunnel diodni volt-amperli tavsifini ifodalovchi asosiy parametri bo‘lib pastga tashuvchi qismini qiyaligini ko‘rsatadigan manfiy differensial qarshilik hisoblanadi:

R=
O‘tishni potensial to‘sig‘idan elektronlarni tunnel o‘tishi diffuziyasi sekin o‘tadigan jarayoni bilan bog‘liq bo‘lmagani sababli, bunda tunnel tokni uzatish tezligi yuqori (kuchli legirlangan germaniy uchun, taxminan 10^-13с ) va tashuvchilarni kam xarakatlanuvchilik hisobiga tunnel diodlarda inersiyalik bo‘lmaydi. Shuning uchun tunnel diodlarni chastotaviy xususiyatlari tokni uzatish tezligi bilan aniqlanmasdan, balki faqat kostruksiyaga bog‘liq bo‘lgan omillar bilan: n-p o‘tish sig‘imi S bilan, yarim o‘tkazgichni hajmiy qarshiligi va ulanadigan uchlari bog‘liq bo‘lgan yo‘qotish qarshiliklari va diodning induktivlik 𝐿_𝑑yig‘indisi bilan aniqlanadi. Tunnel diodni chastotaviyxususiyatlarimaksimalchastotasi𝐹_𝑚𝑎𝑘bilanta’riflanadi.
𝐹_𝑚𝑎𝑘danyuqorichastotalardatuneldiodnimanfiyqarshiliksifatidaishlatib bo‘lmaydi, ya’ni bu chastotalarda elektr tebranishlarni kuchaytirish va generatsiyalash mumkin emas. Bundan tashqari, yuqori chastotalarda tunnel diodnisifati
𝐼_{𝑚𝑎𝑘/𝑐}nisbatibilanbaholanadivaba’zanuniasllikomilidebatashadi.Tunneldiodni almashib ulagichli sxemalarda ishlaganida uning tez harakatlanuvchanligi qayta ulash vaqtini miqdori bilan belgilanadi va u diod xususiyatlari va shinaning parametrlariga bog‘liq.