Un diodo de túnel o diodo Esaki es un tipo de semiconductor que es capaz de funcionar muy rápido, bien en la región de frecuencia de microondas, gracias al uso del efecto mecánico cuántico llamado túnel.
Operación de polarización directa
Bajo operación normal de polarización directa, a medida que el voltaje comienza a aumentar, los electrones en el primer túnel a través de la barrera de unión p-n muy estrecha y llenan los estados de electrones en la banda de conducción en el lado n que se alinean con los estados de orificios de la banda de valencia vacía en el p lado de la unión pn. A medida que el voltaje aumenta aún más, estos estados se desalinean cada vez más y la corriente cae. Esto se llama resistencia negativa porque la corriente disminuye al aumentar el voltaje. A medida que el voltaje aumenta aún más, el diodo comienza a funcionar como un diodo normal, donde los electrones viajan por conducción a través de la unión p – n, y ya no se hacen túneles a través de la barrera de unión p – n. La región operativa más importante para un diodo de túnel es la región de resistencia negativa. Su gráfico es diferente del diodo de unión pn normal.
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Operación de polarización inversa
Cuando se usan en la dirección inversa, los diodos de túnel se denominan diodos de retorno (o diodos hacia atrás ) y pueden actuar como rectificadores rápidos con voltaje de compensación cero y linealidad extrema para señales de potencia (tienen una característica de ley cuadrada precisa en la dirección inversa). Bajo el sesgo inverso, los estados rellenos en el lado p se alinean cada vez más con los estados vacíos en el lado n y los electrones ahora hacen un túnel a través de la barrera de unión pn en dirección inversa.
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