Туннельные диоды

Туннельные диоды обладают особыми свойствами, не характерными аналогичным устройствам с тем же названием. Если обычные диоды пропускают ток лишь в одном направлении, то туннельные приборы имеют участок на своей вольт-амперной характеристике, при котором возможно обратное движение тока. Такое свойство обусловлено так называемым туннельным эффектом, из-за которого диод и получил свое название.

Особенности и технические характеристики

Одной из характерных черт устройства, о котором идет речь, является его очень малое электрическое сопротивление. Из-за этого его относятся к классу так называемых вырожденных. Кроме этого, прибор характеризуется следующими параметрами:

• Очень тонкий p-n переход. Он в несколько десятков раз меньше, чем у традиционных диодов.
• Потенциальный барьер вдвое и более раз больше, чем у аналогов (конкретные значения отличаются у разных моделей).
• При отсутствии питания в схеме присутствует напряженность поля. Соответствующее значение находится в пределах 100 В/см (может отличаться у разных моделей).

Благодаря уникальным свойствам туннельный диод способен пропускать обратный ток. Для включения соответствующего режима нужно лишь подать небольшой электрический сигнал (изменить приходящее напряжение).

Также указанный полупроводник характеризуется следующими параметрами:

• пиковое значение тока прямой направленности;
• максимальное напряжение при пиковом токе;
• минимальные напряжение и ток;
• диапазон скачка напряжений (между его минимальным и максимальным значениями);
• емкостная характеристика.

Благодаря своим свойствам СВЧ диоды обладают такими преимуществами:

• очень высокое быстродействие, и, как следствие, малая инерционность;
• на прибор практически не действует ионизированное излучение (благодаря используемым при производстве материалам и сплавам);
• низкое энергопотребление;
• малые масса и габаритные размеры (масса обычно не превышает 1 грамма, а значение размеров зависит от модели, однако обычно не превышает 3-4 мм в длину или в диаметре).

Однако у туннельных диодов есть и недостатки. Первый — быстрое старение и утрата эксплуатационных характеристик. Причем это может случиться даже не в процессе эксплуатации, а просто при длительном хранении, например, на складе. Такое свойство обусловлено использованием специальных химических сплавов, используемых в конструкции прибора. Второй недостаток заключается в относительно высокой цене. Хотя этот показатель зависит от модели и производителя.

Область использования

Перед тем как купить туннельный диод, нужно не только знать его точные характеристики, но и области его применения. Из-за своих уникальных свойств этот полупроводник применяется в специальных электронных схемах. Например, в качестве:

• предварительных усилителей;
• сигнальных генераторов;
• переключателей высокочастотных сигналов.

Технические характеристики туннельных диодов позволяют их работать в схемах с очень высокой частотой. Ее приблизительный диапазон составляет до 30 и даже 100 ГГц. Точное значение и прочие характеристики необходимо обязательно уточнять перед покупкой.