Tunneldiode

Die Tunneldiode ist ein Hochfrequenz-Halbleiterbauelement das 1958 durch den japanischen Physiker Leo Esaki entdeckt wurde und deshalb auch den Namen Esaki-Diode trägt. Die Tunneldiode weist gegenüber der normalen Silizium-Diode eine sehr starke Dotierung auf, was eine sehr kurze Raumladungszone zur Folge hat sowie der Tunneldiode Eigenschaften eines negativen Innenwiderstands verleiht.

Desweiteren besitzt die Tunneldiode eine besondere, charakteristische Kennlinie. Schon bei geringer Durchlassspannung (0,15 Volt) fließt ein ansteigender Strom, der einen individuellen Scheitelpunkt Is erreicht. Erhöht man nun die Durchlassspannung weiter, fällt der Strom auf ein Minimum Im ab und steigt danach wieder proportional zur Spannung an. Betrachtet man nun den Bereich zwischen Is und Im zeigt die Tunneldiode dort Eigenschaften eines negativen Widerstandes.

Häufig wird die Tunneldiode aus einer negativ-dotierten Germanium-Schicht produziert, in welche eine kleinere Schicht - bestehend aus Indium - einlegiert wird. Zudem ist die Tunneldiode sehr temperaturempfindlich, sodass unvorsichtiges Löten bereits zu einer Funktionsunfähigkeit führen kann. Sehr negativ wirkt sich eine Überlastung der Diode aus.

 

Aufgrund ihrer genannten Haupteigenschaft (negativer Widerstand) findet die Tunneldiode Anwendung im Bereich der Höchstfrequenztechnik. Mit ihrem negativen Widerstand ist sie in der Lage, Schwingkreise zu entdämpfen und kann somit als Schalter, Oszillator oder Verstärker verbaut werden. Ein spezielles Anwendungsgebiet stellen supraleitende Tunneldioden dar; sie werden als Phononendetektor oder Phononenemitter eingesetzt.

In Deutschland werden elektronische Bauteile nach DIN EN 60617 (Grafische Symbole für Schaltpläne) und deren Kenn-Nummer nach IEC 60617 dargestellt. Das ermöglicht die Erstellung von komplexen Schaltplänen. Das hier abgebildete Symbol bezeichnet die Tunneldiode.
Das Schaltzeichen nach DIN EN 60617 für die Tunneldiode.

 


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