隧道二極管,隧道二極管原理，伏安特性，主要參數(shù)，特點及應用
隧道二極管是以隧道效應電流為主要電流分量的晶體二極管。隧道效應，是指在兩片金屬間夾有極薄的絕緣層（厚度大約為1nm（10-6mm），如氧化薄膜），當兩端施加勢能形成勢壘V時，導體中有動能E的部分微粒子在E＜V的條件下，可以從絕緣層一側(cè)通過勢壘V而達到另一側(cè)的物理現(xiàn)象。
由重摻雜的p區(qū)和n區(qū)形成的PN結(jié)即隧道結(jié)。n型半導體的費米能級進入了導帶，p型半導體的費米能級進入了價帶，在沒有外加電壓，處于熱平衡狀態(tài)時，n區(qū)和p區(qū)的費米能級相等。n區(qū)導帶底比p區(qū)價帶頂還低，因此，在n區(qū)的導帶和p區(qū)的價帶中出現(xiàn)具有相同能量的量子態(tài)。在重摻雜情況下，雜質(zhì)濃度大，勢壘區(qū)很薄，由于量子力學的隧道效應，n區(qū)導帶的電子可能穿過禁帶，到p區(qū)價帶，p區(qū)價帶電子也可能穿過禁帶到n區(qū)導帶，從而有可能產(chǎn)生隧道電流。隨著長度越短，電子穿過隧道的概率越大，隧道電流越顯著。
隧道二極管的工作符合發(fā)生隧道效應具備的三個條件：
�、儋M米能級位于導帶和滿帶內(nèi)；
②空間電荷層寬度必須很窄（0.01微米以下）；
③簡并半導體P型區(qū)和N型區(qū)中的空穴和電子在同一能級上有交疊的可能性。
隧道二極管的伏安特性，如圖（a）所示，是一條S型特性曲線。曲線中最大電流點P，稱為峰點；最小電流點V，稱為谷點。其電流和電壓間的變化關(guān)系與一般半導體二極管不同。當某一個極上加正電壓時，通過管的電流先將隨電壓的增加而很快變大，但在電壓達到某一值后，忽而變小，小到一定值后又急劇變大；如果所加的電壓與前相反，電流則隨電壓的增加而急劇變大。
隧道二極管的主要參數(shù)：
�。�1）峰點電壓Up，約幾十毫伏，谷點電壓Uv，約幾百毫伏
�。�2）峰點電流Ipi，約幾毫安，谷點電流Iv約幾百微安
�。�3）峰谷電流比，約為5-6，越大越好
