隧道二極管英文解釋翻譯、隧道二極管的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 tunnel diode

分詞翻譯：

道的英語翻譯：

path; road; doctrine; Tao; say; talk; way; method
【醫】 canal; canales; canalis; meatus; passage; path; pathway; tract; tractus
viae

二極管的英語翻譯：

diode
【化】 diode

專業解析

隧道二極管（Tunnel Diode），又稱江崎二極管（Esaki Diode），是一種基于量子力學隧道效應工作的特殊半導體二極管。其核心特征是在特定電壓範圍内呈現負微分電阻（Negative Differential Resistance, NDR）特性，即電流隨電壓增加而減小。以下是其詳細解釋：

一、基本定義與工作原理

量子隧道效應
當PN結摻雜濃度極高（約109/cm³）時，耗盡區寬度極窄（約100Å）。電子可直接“隧穿”通過禁帶，而非跨越勢壘，形成隧道電流。該效應由日本物理學家江崎玲于奈（Leo Esaki）于1957年發現，故得名“江崎二極管”。
電流-電壓特性曲線
典型伏安特性包含三個關鍵區域：
- 峰值點（Peak Point）：電壓較低時，隧道電流迅速上升至峰值（$I_P$）。
- 負阻區（Negative Resistance Region）：電壓增加，電流反而下降至谷值（$I_V$）。
- 正阻區（Positive Resistance Region）：電壓進一步升高，電流隨電壓正常增加，與普通二極管特性一緻。

二、核心特性與參數

參數	典型值/描述	物理意義
峰值電流（$I_P$）	數mA至數十mA	隧道電流最大值
谷值電流（$I_V$）	$I_P$的1/5至1/10	負阻區電流最小值
峰谷比（PVR）	$I_P/I_V$（通常5~10）	負阻效應顯著度指标
負阻值（$-R_d$）	數十至數百Ω	電壓變化與電流變化比值的負數

三、應用場景

高頻振蕩器
利用負阻特性可構建微波振蕩電路（頻率可達GHz級），適用于雷達和通信系統。

高速開關電路
隧道效應響應時間極短（皮秒級），適用于超高速數字邏輯電路。

低噪聲放大器
在量子極限下工作，噪聲系數顯著低于傳統器件。

抗輻射電子設備
高摻雜結構對輻射損傷不敏感，適用于航天與核工業。

四、中英文術語對照

中文術語	英文術語
隧道二極管	Tunnel Diode
江崎二極管	Esaki Diode
負微分電阻	Negative Differential Resistance
峰值電流	Peak Current ($I_P$)
谷值電流	Valley Current ($I_V$)

參考文獻

IEEE Xplore
隧道效應與半導體器件物理

美國物理學會（APS）
江崎玲于奈原始論文：負阻現象

Springer半導體器件手冊
高頻應用中的隧道二極管設計

國家科技圖書文獻中心（NSTL）
抗輻射電子元件技術報告

網絡擴展解釋

隧道二極管是一種基于量子力學隧道效應工作的特殊半導體器件，具有獨特的負電阻特性。以下從多個角度詳細解釋其定義、原理及特點：

1.定義與别稱

隧道二極管又稱江崎二極管，核心原理是利用電子通過勢壘的隧道效應産生電流。其結構為高摻雜的p-n結，耗盡層極窄（約0.01微米以下），允許電子直接穿越勢壘。

2.材料與結構

材料：常用砷化镓（GaAs）、銻化镓（GaSb）等化合物半導體。
摻雜濃度：比普通二極管高約1000倍，形成極窄的耗盡區，是隧道效應的必要條件。

3.工作原理

隧道效應：當p型和n型半導體高摻雜時，能帶交疊使電子無需額外能量即可“隧穿”勢壘，形成電流。
負電阻特性：在特定電壓範圍内，電流隨電壓增加而減小，這一特性使其適用于高頻振蕩和快速開關。

4.關鍵特性

高速性：開關速度達皮秒級，工作頻率可超100GHz。
熱穩定性差：高摻雜導緻溫度變化易影響性能。
峰谷電流比（IP/PV）：衡量負電阻效果的重要參數。

5.應用場景

高頻電路：毫米波振蕩器、低噪聲放大器。
高速開關：計算機高速開關設備、脈沖電路。

隧道二極管憑借量子隧穿效應和負電阻特性，在高速、高頻領域具有不可替代性，但熱穩定性限制了其應用範圍。如需更詳細參數或制造工藝，可參考半導體器件專業文獻或權威技術社區（如ROHM技術社區）。