
【計】 tunnel rectifier
tube; tunnel
【醫】 cuniculus; histosiphon; tunnel
【醫】 rectifying valves
隧道整流管(Tunnel Rectifier Diode)是一種結合量子隧道效應與整流功能的半導體器件。其核心原理基于電子在PN結勢壘中的量子隧穿現象,能夠在特定偏置電壓下實現高頻信號的高效單向導通。該器件在微波通信、高頻電源轉換及脈沖電路中具有重要應用。
從結構上看,隧道整流管采用重摻雜半導體材料形成狹窄的耗盡層(通常小于10nm),通過精确控制摻雜濃度(約10¹⁹~10²⁰ cm⁻³),使得電子具備足夠的隧穿概率。其電流-電壓特性曲線呈現典型的負阻區域,數學表達式為: $$ I = I0(e^{qV/nkT} - 1) - I{tunnel}(V) $$ 其中$I_{tunnel}$表征隧穿電流分量。
相較于傳統整流二極管,隧道整流管的獨特優勢包括:
隧道整流管是一種結合隧道二極管特性的半導體器件,主要用于高頻整流或特殊電路應用。以下是詳細解釋:
核心原理 基于隧道效應(量子隧穿),其PN結采用重摻雜工藝,形成極薄的勢壘區(約10⁻⁶米),使電子無需克服勢壘即可穿透。正向偏置時,電流先快速上升至峰值後下降,呈現負阻特性;反向偏置時則表現為低阻導通狀态。
結構特點
功能特性
應用場景
需注意,"隧道整流管"這一術語在工程領域較少單獨使用,更多作為隧道二極管的功能拓展描述。其英文對應為"Tunnel Rectifier"。實際應用中需配合特定電路設計才能發揮最佳整流性能。
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