Diodo Tunel

Diodo túnel
Introducción
Diodo, componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor.
Descubrimiento
El diodo túnel fue descubierto por un estudiante de investigación llamado Esaki en 1958 mientras él estaba investigando las propiedades de germanio. Descubrió que los diodos semiconductores obtenidos con un grado de contaminación del material básico mucho mas elevado que lo habitual exhiben una característica tensión-corriente muy particular. La corriente comienza por aumentar de modo casi proporcional a la tensión aplicada hasta alcanzar un valor máximo, denominado corriente de cresta.
A partir de este punto, si se sigue aumentando la tensiónaplicada, la corriente comienza a disminuir y lo siga haciendo hasta alcanzar un mínimo, llamado corriente de valle, desde el cual de nuevo aumenta. El nuevo crecimiento de la corriente es al principio lento, pero luego se hace cada vez más rápido hasta llegar a destruir el diodo si no se lo limita de alguna manera.
Recibio un premio nobel en 1973
Efecto túnelhttp://www.youtube.com/watch?v=Px0LHe1074c
La mecánica cuántica nos dice que el efecto túnel permite que un electrón (o partícula cuántica) penetre en y atraviese una zona que, en principio, estaría prohibida. Con esto nos referimos a que el electrón no tiene suficiente energía cinética (la que tiene debido a su velocidad, por hacer un análogo clásico) para atravesar una zona, porque hay un potencial eléctrico, por ejemplo, que deberíaimpedir su paso por ahí.
Por poner un ejemplo más visual: supongamos que tenemos un cable conectado a una pila y una bombilla, formando un circuito, todo en el vacío, sin aire.
Imaginemos que la bombilla es una bombilla especial, de super-mega-bajo consumo, de tal manera que con que un solo electrón atraviese el filamento, ya se iluminaría. Entonces cortamos un trocito de cable, de forma que labombilla se apaga. Si pusiésemos los dos trozos de cable muy cerca, pero sin tocarse, la física clásica nos diría que no pasarían electrones a través del vacío, de forma que la bombilla no se encendería.
Sin embargo, según las leyes de la mecánica cuántica, el electrón podría pasar a través del vacío, saltando de uno a otro y pasando por esa “zona prohibida” en la que no hay material conductor por elque moverse. 



El efecto túnel no se produce siempre: como en todos los efectos cuánticos, estamos trabajando con probabilidades, podremos calcular la probabilidad de que el electrón atraviese el vacío, pero no ocurrirá con todos los electrones que pasen por el cable, así que no se llegaría a encender la bombilla de forma continua. 
 
Por otro lado, este efecto depende de manera crítica de ladistancia que tiene que atravesar el electrón, del ancho de esa distancia prohibida. La dependencia es exponencial decreciente con la distancia, esto es, que en cuanto aumenta la distancia la probabilidad de que ocurra disminuye exponencialmente. 
Matemáticamente se puede poner como e-2ks donde k esta relacionado con el momento del electrón (algo así como su velocidad) y S es la distancia que tieneque atravesar, es decir, el tamaño del espacio “prohibido” que debe superar. Este comportamiento exponencial hace que observar este efecto sea realmente difícil. 
Descripción del diodo túnel
Símbolo del diodo túnel


El diodo túnel es un diodo semiconductor que tiene una unión pn, en la cual se produce el efecto túnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalode la característica corriente-tensión.
La presencia del tramo de resistencia negativa permite su utilización como componente activo (amplificador/oscilador). Una característica importante del diodo túnel es su resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización directa
Los diodos túnel son generalmente fabricados en germanio, pero también de silicio y aseniuro de...