جریان الکتریکی در دیود تونلی

جریان الکتریکی در دیود تونلی:
در دیود تونل سطح انرژی باند هدایت و باند ظرفیت در نیمه رسانای نوع n پایین تر از سطح انرژی باند هدایت و باند ظرفیت در نیمه رسانای نوع p هستند.

برخلاف دیود معمولی پیوند p-n، اختلاف سطح انرژی در دیود تونلی بسیار بالا است و به دلیل این اختلاف بزرگ، باند هدایت نیمه رسانای نوع n با باند ظرفیت نیمه رسانای نوع p هم پوشانی دارد.

بر اساس اصول مکانیک کوانتوم، اگر عرض ناحیه تخلیه بسیار باریک باشد، الکترون ها مستقیما در ناحیه تخلیه نفوذ خواهند کرد.

در دیود تونلی عرض ناحیه تخلیه بسیار باریک و در حد نانومتر است و به همین دلیل الکترون ها می توانند مستقیما در طول ناحیه تخلیه از باند هدایت نیمه رسانای نوع n به باند ظرفیت نیمه رسانای نوع p تونل بزنند.

در دیودهای معمولی جریان زمانی تولید می شود که ولتاژ اعمالی بزرگ تر از ولتاژ داخلی ناحیه تخلیه باشد. اما در دیودهای تونلی، ولتاژ کوچکی با مقدار کمتر از ولتاژ داخلی ناحیه تخلیه نیز قادر به تولید جریان خواهد بود.

در دیود تونل، نیازی نیست که الکترون ها برای تولید جریان به نیروی مخالف ناحیه تخلیه غلبه کنند، زیرا الکترون ها می توانند مستقیما از باند هدایت نیمه رسانای نوع n به باند ظرفیت نیمه رسانای نوع p تونل بزنند و منجر به تولید جریان الکتریکی شوند.