Туннельные диоды. Особенности полевых транзисторов

Особенности полевых транзисторов.

Отличаются малым уровнем собственных шумов, стабильностью во времени. Это объясняется тем, что выходной ток в полевом транзисторе протекает в монокристалле, в котором отсутствуют поверхностные дефекты структуры. Дефекты структуры являются основными источниками шумов, а следовательно снижения стабильности. Полевые транзисторы защищены от перегрузок значительно лучше, чем МДП транзисторы. Являются неполярными приборами, нечувствительны к дефектам наполнения неосновных носителей заряда.

В туннельном диоде носители заряда проходят сквозь потенциальный барьер за счет туннельного эффекта под которым понимаем преодоление носителями заряда потенциального барьера, когда его полная энергия меньше высоты барьера.

Туннельный диод имеет ВАХ N-типа.

ОП ­– участок отрицательной проводимости (14)

Другие электронные приборы имеют ВАХ S-типа.

ОС – участок отрицательного сопротивления (15)

Приборы с отрицательным сопротивлением и отрицательной проводимостью обладают широкими функциональными возможностями. В туннельных диодах область отрицательной проводимости практически не зависит от частоты вплоть до миллиметрового диапазона. Наличие широкополосной отрицательной проводимости и резкой нелинейности ВАХ позволяет использовать туннельные диоды в усилителях, генераторах, входят в схемы триггеров, переключателей с очень малым временем переключения. Туннельные диоды изготавливают на основе сильнолегированных полупроводников, в которых удельное сопротивление слабо зависит от температуры. Туннельные диоды могут работать в пределах от сотен , до абсолютного нуля. В туннельных диодах ширина ОПЗ уменьшается до м, при такой ширине резко увеличивается прозрачность для туннелирующих электронов. Большая концентрация примесей в туннельном диоде приводит к расщеплению примесных уровней, сливаются зоны проводимости в n-полупроводнике и с валентной зоной в p-полупроводнике, происходит вырождение n и p областей. Если на такой диод небольшое прямое напряжение , то электроны из зоны проводимости будут туннелировать на свободные уровни. С повышением прямого смещения прямой туннельный ток возрастает, и достигает своего максимального значения, когда максимальной концентрации электронов в примесной зоне будет соответствовать максимальное число уровней в валентной зоне. При дальнейшем повышении прямого смещения перекрытие будет уменьшаться, что приведет к уменьшению туннельного тока и когда будет выполнено условие , туннелирование электронов прекращается, ток при этом до нуля не уменьшается. При обратном смещении расстояние d уменьшается и туннелирование усиливается, обратный ток лавинно нарастает. Следовательно, туннельный диод обладает высокой проводимостью при обратном смещении.