Схемы автогенераторов на туннельных диодах.

R2 – задает рабочую точку на участке отрицательного дифференциального сопротивления .

Туннельный переход электронов происходит за время ≈ 10^-13с, поэтому f_max туннельных диодов достигает 10¹¹Гц.

Схема простейшего автогенератора на туннельном диоде.

Резисторы R1 и R2 задают необходимое положение рабочей точки на участке отрицательного дифференциального сопротивления.

Эквивалентная схема автогенератора.

Колебательный контур образован катушкой L и собственной ёмкостью С_д диода.

R_Σ – общее сопротивление (активное), учитывающее сопротивление делителя (R1,R2) и сопротивление потерь контура;

R_д – дифференциальное сопротивление падающего участка ВАХ.

Условия самовозбуждения в такой схеме будут выполняться:

.

С помощью отрицательного дифференциального сопротивления туннельного диода можно компенсировать потери в колебательном контуре и получить в нем незатухающие колебания. В зависимости от функционального назначения туннельные диоды подразделяют на: усилительные, генераторные и переключательные.

Обращенные диоды.

УГО –

Р азновидностью туннельных диодов являются обращенные диоды. Они характеризуются тем, что вместо участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением на прямой ветви ВАХ имеется практически горизонтальный участок.

Ток на обратной ветви ВАХ начинает существенно расти при приращении обратного напряжения в единицы мВ.

В этих диодах прямую ветвь ВАХ можно считать обратной, а обратную ветвь ВАХ – прямой ветвью («ветви обращены»). Поэтому диод называется обращенным. Такой диод может быть применен для выпрямления очень малых напряжений.

Контакт (переход) металл-полупроводник. Диоды Шоттки.

Если образцы металла и полупроводника привести в соприкосновение, то возникнет некоторое движение зарядов, длящееся до тех пор, пока не установится равновесие. Такие контакты могут быть как омическими, так и выпрямляющими.

Структура и свойства контактов металл-полупроводник зависят в основном от соотношения работ выхода электронов обоих материалов. Учитывая возможность контактов полупроводников n- и p- типов с металлом можно рассмотреть 4-е варианта переходов:

1. Металл-полупроводник n- типа.

П ри этом работа выхода электронов из металла (А_м) меньше работы выхода электронов из полупроводника n-типа(А_n), т.е.: А_м < А_n

В этом случае преимущественным будет переход электронов из металла в полупроводник. Вследствие этого приконтактный слой полупроводника n-типа будет обогащаться электронами (n+), а его сопротивление будет понижаться, причем низкое сопротивление приконтактной области будет сохраняться при любой полярности. Контакт будет омическим (невыпрямляющим).

2. Металл-полупроводник p-типа.

П ри этом: A_p < A_м.

В этом случае неосновные носители полупроводника p – типа, электроны, будут переходить в металл, в результате чего приконтактный слой полупроводника p – типа окажется обогащённым дырками (p⁺) и его сопротивление будет понижаться и сохраняться низким при любой полярности.

Контакт будет омическим (невыпрямлющим).