Практическое значение АГ

Практическое значение получили АГ, в которых в качестве отрицательного сопротивления применены туннельные диоды. Туннельные диоды относятся к вырожденным полупроводникам и обладают S–образной характеристикой (рис. 1.7), имеющей падающий участок. Одной из основных характеристик туннельного диода является его отрицательное сопротивление R_, которое определяется как котангенс угла наклона касательной к выбранной точке на падающем участке характеристики. Его величина также может быть определена по формуле.

Другой важный параметр туннельного диода– максимальная частота. на которой он проявляет себя как элемент с отрицательным сопротивлением f_пр.

При малых значениях напряжения на p–n переходе ток резко возрастает с увеличением напряжения, т. к. в туннельном диоде нет затрат энергии на переход. Начиная с напряжения U₁ , ток начинает уменьшаться вследствие того, что все большая часть занятых состояний в зоне проводимости перестает перекрываться со свободными состояниями в валентной зоне. При напряжении U₂ зоны практически перестают перекрываться, и туннельный ток практически прекращается. Дальнейшее увеличение напряжения приводит к возрастанию тока из– за уменьшения потенциального барьера, и носители диффундируют через него, как в обычном диоде. Вследствие малой толщины перехода (» 10^–6 см) время пролета носителей через него составляет порядка 10^–13с, поэтому их инерционные свойства не влияют на быстродействие диода. Ограничение определяется емкостью p–n перехода, шунтирующей отрицательное сопротивление перехода и индуктивностью его выводов.