Diodo Gunn – Efecto Gunn
Efecto Gunn
El efecto fue descubierto por John B. en 1963. El efecto Gunn es un instrumento eficaz para la generación de oscilaciones en el rango de las microondas en los materiales semiconductores.
Gunn observó esta característica en el Arseniuro de Galio (GaAs) y el Fósforo de Indio (InP).
El efecto Gunn es una propiedad del cuerpo de los semiconductores y no depende de la unión misma, ni de los contactos, tampoco depende de los valores de voltaje y corriente y no es afectado por campos magnéticos.
Símbolo del diodo Gunn
Cuando se aplica un pequeño voltaje continuo a través de una plaquita delgada de Arseniuro de Galio (GaAs), esta presenta características de resistencia negativa. Todo esto bajo la condición de que el voltaje en la plaquita sea mayor a los 3.3 voltios / cm.
Ahora, si esta plaquita es conectada a un circuito sintonizado (generalmente una cavidad resonante), se producirán oscilaciones y todo el conjunto se puede utilizar como oscilador. Este efecto Gunn solo se da en materiales tipo N (material con exceso de electrones) y las oscilaciones se dan solo cuando existe un campo eléctrico.
Estas oscilaciones corresponden aproximadamente al tiempo que los electrones necesitan para atravesar una plaquita de material tipo N cuando se aplica el voltaje en continua.
Diodo Gunn 3А703Б de fabricación rusa – Imagen original de Wikipedia
Resistencia negativa en el diodo Gunn
El Arseniuro de Galio (GaAs) es uno de los pocos materiales semiconductores que, en una muestra con dopado tipo N, tiene una banda de energía vacía más alta que la más elevada de las que se encuentran ocupadas parcial o totalmente.
– Funcionamiento de resistencia positiva: Cuando se aplica un voltaje a la plaquita (tipo N) de Arseniuro de Galio (GaAs), los electrones, que el material tiene en exceso, circulan y producen una corriente al terminal positivo.
Si se aumenta la tensión, la velocidad de la corriente aumenta. Comportamiento típico y el gráfico tensión-corriente es similar al que dicta la ley de Ohm.
– Funcionamiento de resistencia negativa: Si a plaquita anterior se le sigue aumentando el voltaje, se les comunica a los electrones una mayor energía, pero en lugar de moverse más rápido, los electrones saltan a una banda de energía más elevada, que normalmente está vacía, disminuyen su velocidad y por la corriente.
De esta manera, una elevación del voltaje en este elemento causa una disminución de la corriente. Eventualmente, el voltaje en la plaquita se hace suficiente para extraer electrones de la banda de mayor energía y menor movilidad, por lo que la corriente aumentará de nuevo con el voltaje.
Ver el siguiente diagrama con la curva característica Voltaje – Corriente (V-I) del diodo Gunn.
La característica voltaje contra corriente se parece mucho a la del diodo Tunnel. La aplicación más común es la del oscilador Gunn.
