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諧振隧穿二極管
鎖定
諧振隧穿二極管(Resonant tunneling diode, RTD)是利用電子在某些能級能夠諧振隧穿而導通的二極管。其電流電壓特性常顯示出負阻特性。
- 中文名
- 諧振隧穿二極管
- 外文名
- Resonant tunneling diod
- 縮 寫
- RTD
- 類 別
- 納米量子器件的一種基本器件
諧振隧穿二極管簡介
諧振隧穿二極管(Resonant tunneling diode, RTD)是利用電子在某些能級能夠諧振隧穿而導通的二極管。其電流電壓特性常顯示出負阻特性。
其中一種由兩層薄層中間的單個勢阱構成,稱為雙勢壘結構。載流子在勢阱中間只能有分立的電子能級。當諧振隧穿二極管兩邊加偏壓的時候,隨着第一能級接近費米能級,電流逐漸增加。當第一能級低於並遠離費米能級的時候,電流開始下降,出現負阻特性。當第二能級下降接近費米能級的時候,電流再次增加。該結果使用NanoHUB得到。
諧振隧穿二極管工作原理
取決於材料和有多少個勢壘,束縛能級的數量可能有一個或多個,當束縛能級較多時,下述過程可能會重複。
諧振隧穿二極管正電阻區
諧振隧穿二極管負電阻區
諧振隧穿二極管第二正電阻區
諧振隧穿二極管RTD的重要應用
1970年初Esaki等即已經觀察到並利用了諧振隧穿效應。但由於諧振下的隧穿電流密度較低等原因而一直未得到很好的應用。直到1980年代才在微電子-納米電子器件中得到了較好的應用。
RTD的重要應用有如:①構成電子“選模器”;②構成諧振隧穿晶體管(RTT)和單電子晶體管(SET);③與其他器件組成具有特殊性能的器件(如與HEMT組成三進制編碼器的A/D變換器,在相同功率情況下,其速度要比GaAs-MESFET或耗盡型的CMOS近於快一倍);④存儲器件、發光器件等;⑤構成雙勢壘量子阱可變電抗器。這是異質結構勢壘可變電抗器的一種,它具有對稱的C-V特性和反對稱的I-V特性,可獲得高頻的高次諧波,是一種很有前途的mm波和亞mm波信號源。
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