Diode à effet tunnel | EPFL Graph Search

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A tunnel diode or Esaki diode is a type of semiconductor diode that has effectively "negative resistance" due to the quantum mechanical effect called tunneling. It was invented in August 1957 by Leo Esaki, Yuriko Kurose, and Takashi Suzuki when they were working at Tokyo Tsushin Kogyo, now known as Sony. In 1973, Esaki received the Nobel Prize in Physics, jointly with Brian Josephson, for discovering the electron tunneling effect used in these diodes. Robert Noyce independently devised the idea of a tunnel diode while working for William Shockley, but was discouraged from pursuing it. Tunnel diodes were first manufactured by Sony in 1957, followed by General Electric and other companies from about 1960, and are still made in low volume today. Tunnel diodes have a heavily doped positive-to-negative (P-N) junction that is about 10 nm (100 Å) wide. The heavy doping results in a broken band gap, where conduction band electron states on the N-side are more or less aligned with valence band hole states on the P-side. They are usually made from germanium, but can also be made from gallium arsenide and silicon materials. The "negative" differential resistance in part of their operating range allows them to function as oscillators and amplifiers, and in switching circuits using hysteresis. They are also used as frequency converters and detectors. Their low capacitance allows them to function at microwave frequencies, far above the range of ordinary diodes and transistors. Due to their low output power, tunnel diodes are not widely used: Their radio frequency output is limited to a few hundred milliwatts due to their small voltage swing. In recent years, however, new devices that use the tunneling mechanism have been developed. The resonant-tunneling diode (RTD) has achieved some of the highest frequencies of any solid-state oscillator. Another type of tunnel diode is a metal-insulator-insulator-metal (MIIM) diode, where an additional insulator layer allows "step tunneling" for more precise control of the diode.

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Diode à effet tunnel

Une diode à effet tunnel, ou diode Esaky est un dipôle électrique semi-conducteur, qui remplit la fonction d'une diode dans les circuits où un temps de commutation très court devient indispensable (jusqu’à ). La différence entre une diode classique et une diode tunnel est la suivante : Diode classique réalisée avec des semi-conducteurs, la conduction se produit si la jonction PN est polarisée positivement, et s'arrête dès que la polarisation devient négative.

Crystal detector

A crystal detector is an obsolete electronic component used in some early 20th century radio receivers that consists of a piece of crystalline mineral which rectifies the alternating current radio signal. It was employed as a detector (demodulator) to extract the audio modulation signal from the modulated carrier, to produce the sound in the earphones. It was the first type of semiconductor diode, and one of the first semiconductor electronic devices.

Effet tunnel

L'effet tunnel désigne la propriété que possède un objet quantique de franchir une barrière de potentiel même si son énergie est inférieure à l'énergie minimale requise pour franchir cette barrière. C'est un effet purement quantique, qui ne peut pas s'expliquer par la mécanique classique. Pour une telle particule, la fonction d'onde, dont le carré du module représente la densité de probabilité de présence, ne s'annule pas au niveau de la barrière, mais s'atténue à l'intérieur de la barrière (pratiquement exponentiellement pour une barrière assez large).

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