Радиоэлектроника асослари муҳаррир — Қ. Азимов

3.10-расм.


Диодлардаги электр бузилишида жараённинг қайтар бўлиши катта амалий аҳамиятга эга. Чунки бунда тес­кари токнинг бирор кичик қийматидан бошлаб диодда- ги потенциал тушуви токка боғлиқ бўлмай қолади. Ярим ўтказгичли диоднинг бу хусусияти уни кучланишни стабилловчи элемент қилиб ишлатиш имконини беради. Бундай ярим ўтказичлн диодлар стабилитронлар деб аталади. 3.10б-расмда стабилит- роннинг схемада белги­ланиши ва вольт-ампер характеристикаси кўрсатилган.
Электр бузилиши юз беришига «туннель эффекти» ҳодисаси ҳам сабаб бўлиши мумкин. Туннель эффекти деганда р — п ўтишга тескари кучланиш уланганда ток ташувчнларни потенциал тўсиқни ошиб эмас, балки «тешиб» ўтиш ҳодисаси тушунилади. Унинг асосий ху­сусияти жараённинг энергия ютилмаган ҳолда боришидир.
Туннель эффектининг катталиги р — п ўтиш қатламининг катталигига боғлиқ бўлади. Бу қатлам қанча тор ва ундаги электр майдон қанча кучли бўлса, эф­фект шунча катта бўладн.
Туннель эффекти асосида ишлайдиган диодлар тун­нель диодлари деб аталади. Уларда п — соҳадаги донорлар ва р—соҳадаги акцепторлар сони оддий диодлардагидан минглаб марта кўп бўлади. Донор ва акцептор модда концентрациясининг бундай катта миқдорда бўлиши р — п ўтиш соҳасининг жуда юпқа бўлишини таъминлайди. Шунинг учун токнинг катталиги икки хил жараён — туннель эффекти ва диффузия билан белгиланади.
Агар ташқи манба кучланиши ҳосил қиладиган электр майдон р — п ўтишнинг потенциал тўсиғи май- дони билан мос тушса (оддий диоддаги тескари ула­ниш), р—п ўтишдан туннель эффекти ҳисобига ток ўтади. Агар у аксинча уланган бўлса (оддий диоддаги тўғри улаш). потенциал тўсиқ майдони кичраяди ва туннель эффекти камаяди. Шунинг учун ташқи майдон ортиши билан туннель токи кичрайиб диффузия токи орта бошлайди ва ташқи кучланишнинг бирор қий- матидан бошлаб туннель токи нолга айланиб, фақат диффузия токи қолади. Демак, туннель диодининг вольт-ампер характеристикаси ана шу икки токнингна- тижавий қиймати орқали белгиланади. У 3.10в-расмда кўрсатилган. Манфий кучланишлар соҳасида туннель эффекти ҳисобига етарлича катта ток ўтади (диоднинг қаршилиги кичик). Мусбат кучланишлар соҳасининг 0÷l қисмида (3.1в-расм) ҳам натижавий ток туннель токи билан белгиланади. Характеристиканинг 1 нуқта- сига тўғри келадиган кучланиш чегаравий кучланиш ҳисобланади. Ундан кейинги қийматларда туннель токи кескин камайиб, диффузия токи орта бошлайди. Шу­нинг учун характеристиканинг 1÷2 оралигида натижа­вий токнинг камайиши кузатилади. 2 нуқтага етганда, туннель токи нолга айланади ва характеристика диффу­зия токи билан белгиланди (2÷3-қисм).
Демак, туннель диодининг вольт-ампер харак- терис­тикаси оддий диодникидан тубдан фарқ қилади. Унда, биринчидан, вентиль хусусият кузатилмайди ва, иккинчидан манфий дифференциал қаршиликли соҳа вужудга келади (1÷2-қисм).
Туннель диодларининг яна бир характерли хусусияти уларда инерционликнинг озлигидир. Шунинг учунуларни ўта юқори частотали қурилма- ларда ҳам ишлатиш имкони бор.
Ярим ўтказгичли диодларнинг турлари биз юқорида кўрган турлари билан чекланмайди. р — п ўтиш қар- шилигининг бошқарилиш усулларига боғлиқ бўлган махсус диодлар ҳам мавжуд.