Туннельных переходов

Тумблерный выключатель 1

Вольтметр Магазин сопротивлений Тумблерный выключатель 1 3 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 2

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

Тумблерный выключатель 1

На зонной энергетической диаграмме это движение, сопровождаемое в общем случае взаимодействиями электрона с другими частицами и изменением его энергии, можно представить как хаотическое перемещение на свободные энергетические уровни, вниз или вверх — в зависимости от того, уменьшается или увеличивается энергия в процессе движения. Движение дырки в пространстве обусловлено конечной вероятностью замещения разорванной валентной связи в результате хаотических туннельных переходов электронов соседних атомов. Как это видно из 9-7, перемещение электронов последовательно от атома В к атому Б, затем к атому А и т. д. эквивалентно движению дырки в обратном

ной кривой в валентной зоне пропорциональна плотности занятых состояний, а под кривой в зоне проводимости — плотности незанятых состояний. При Т > О К электроны из валентной зоны переходят в зону проводимости. Заштрихованные площади соответствуют плотностям занятых состояний, а оставшиеся площади (между пунктирной и сплошной линиями) — плотностям незанятых состояний. В туннельных переходах могут участвовать только электроны с энергией в интервале А? — Ev — Ес, соответствую^ щем перекрытию зон. Число возможных туннельных переходов слева направо

полупроводника и более высокие свободные уровни в зоне проводимости п-полупроводника. Увеличение площадей Sj и St значительно больше, чем возрастание площадей S2 и S3. Вследствие этого возможное число туннельных переходов электронов из р-полупроводника в и-полупро-водник оказывается значительно больше числа туннельных переходов в обратном направлении:

На зонной энергетической диаграмме это движение, сопровождаемое в общем случае взаимодействиями электрона с другими частицами и изменением его энергии, можно представить как хаотическое перемещение на свободные энергетические уровни, вниз или вверх — в зависимости от того, уменьшается или увеличивается энергия в процессе движения. Движение дырки в пространстве обусловлено конечной вероятностью замещения разорванной валентной связи в результате хаотических туннельных переходов электронов соседних атомов. Как это видно из 9-7, перемещение электронов последовательно от атома В к атому Б, затем к атому А и т. д. эквивалентно движению дырки в обратном

ной кривой в валентной зоне пропорциональна плотности занятых состояний, а под кривой в зоне проводимости — плотности незанятых состояний. При Т > О К электроны из валентной зоны переходят в зону проводимости. Заштрихованные площади соответствуют плотностям занятых состояний, а оставшиеся площади (между пунктирной и сплошной линиями) — плотностям незанятых состояний. В туннельных переходах могут участвовать только электроны с энергией в интервале А? — Ev — Ес, соответствую^ щем перекрытию зон. Число возможных туннельных переходов слева направо

полупроводника и более высокие свободные уровни в зоне проводимости п-полупроводника. Увеличение площадей Sj и St значительно больше, чем возрастание площадей S2 и S3. Вследствие этого возможное число туннельных переходов электронов из р-полупроводника в и-полупро-водник оказывается значительно больше числа туннельных переходов в обратном направлении:

В таком /7-п-переходе на вырожденных полупроводниках может наблюдаться туннельный эффект — явление перехода электрона без изменения его энергии сквозь потенциальный барьер, высота которого превышает энергию электрона. При наличии узкого потенциального барьера с большой напряженностью поля и дозволенных энергетических уровней слева и справа от барьера как занятых электронами, так и свободных от них, вероятность туннельных переходов электронов достаточно велика.

Джозефсоновский контакт можно изготовить различными способами. Структура, использованная для первых наблюдений джозефсоновского туннелирования [2], состояла из напыленной на подложку полоски сверхпроводника со слоем окисной пленки толщиной около 10 А, который отделял ее от такой же полоски, напыленной перпендикулярно первой. Позднее были разработаны другие типы туннельных переходов, включая мостики и точечные контакты. Некоторые из этих приборов и их относительные достоинства рассмотрены Кларком [4].

вверх по отношению к ва-лентной зоне р-области. В этом случае заполненные уровни зоны проводимости я-области окажутся напротив свободных уровней валентной зоны р-области. Вероятность туннельных переходов электронов из п- в р-область увеличивается, а в обратном направлении

определяющим обычный диффузионный или рекомбина-ционный ток через р—«-переход (штриховая линия из начала координат на 6.2), поэтому, когда /т=0, ток через р—«-переход равен сумме диффузионного и ре-комбинационного токов. Рост тока при напряжениях заметно выше Уост обусловлен увеличением диффузионного тока по обычному закону (1.21). Практически ток в минимуме /00т, называемый также избыточным током, всегда больше, чем /т+/д+/г, за счет туннельных переходов через уровни, расположенные в запрещенной зоне «-полупроводника (переход 3—4 на 2.22).

В схемах на основе туннельных переходов Джозефсона проявляется эффект «защелкивания», поэтому на их основе сложно реализовать логическую функцию «НЕ». На 6.31 приведен пример такой схемы. Рассмотрим подробнее ее работу. При подаче тока смещения /в все три вентиля /./.,, JJ.2, JJ.3 находятся в сверхпроводящем состоянии. При подключении входного сиг-