В электроники / спинтроники , A туннельный переход является барьером, например, тонким изолирующим слоем или электрического потенциала, между двумя электропроводящими материалами. Электроны (или квазичастицы ) проходят через барьер в процессе квантового туннелирования . Классически у электрона есть нулевая вероятность пройти через барьер. Однако, согласно квантовой механике , электрон имеет ненулевую амплитуду волны в барьере, и, следовательно, у него есть некоторая вероятность пройти через барьер. Переходы туннелей служат множеству разных целей.
Многопереходный фотоэлектрический элемент [ править ]
В многопереходных фотоэлементах туннельные переходы образуют соединения между последовательными pn переходами . Они функционируют как омический электрический контакт в середине полупроводникового прибора.
Магнитный туннельный переход [ править ]
В магнитных туннельных переходах электроны туннелируют через тонкий изолирующий барьер от одного магнитного материала к другому. [1] Это может служить основой для магнитного детектора.
Сверхпроводящий туннельный переход [ править ]
В сверхпроводящих туннельных переходах два сверхпроводящих электрода разделены несверхпроводящим барьером. Куперовские пары переносят сверхток через барьер посредством квантового туннелирования, явления, известного как эффект Джозефсона . Эта установка может стать основой для чрезвычайно чувствительных магнитометров, известных как SQUID , а также для многих других устройств.
Туннельный диод [ править ]
В туннельных диодах , A диод позволяет туннелирование электронов для определенных напряжений. Это позволяет использовать их для генерации высокочастотных сигналов.
Сканирующий туннельный микроскоп [ править ]
В сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) наконечник / воздух / подложка ( металл-изолятор-металл ) можно рассматривать как туннельный переход.
Ссылки [ править ]
- ↑ Чжу, Цзянь-Ган (Джимми); Парк, Чандо (2006). «Магнитные туннельные переходы» . Материалы сегодня . 9 (11): 36–45. DOI : 10.1016 / S1369-7021 (06) 71693-5 . ISSN 1369-7021 .