Die Tunneldiode war lange Zeit die einzige Möglichkeit Frequenzen im Gigaherzbereich zu erzeugen. Inzwischen nicht mehr produziert und durch viele Bauelemente mit besseren Paramer abgelöst, lohnt sich trotzdem eine genauerer Blick darauf.
Sie besteht aus einem p-n-Übergang, bei dem beide Seiten stark dotiert sind. Eine Vielzahl kommerziell genutzter Tunneldioden wird aus einer n-dotierten Germanium- oder Galliumarsenid-Schicht hergestellt, in die eine kleinere Schicht aus Indium einlegiert wird.
Die Fermi-Energie liegt im Leitungsband des n-Halbleiters und im Valenzband
des p-Halbleiters. Das bedeutet, dass sich mit Elektronen besetzte und
unbesetzte Bereiche auf (fast) gleichem Potenzial (Energieniveau)
befinden, wodurch der Tunneleffekt eintritt.
Ein paar Altbestände sind mir noch zugelaufen, um die Funktion zu testen erst mal die Kennlinie aufgenommen.
Im rechten Bereich der Kennlinie, bei 0,7V verhält sie sich wie eine normale Diode. Die Beule am linken Rand beschreibt den Tunneleffekt, der schon bei 0,2V einsetzt, bei dem der Strom steil ansteigt und abfällt.
Der interessante Teil ist der abfallende, der einem negativen Widerstand gleichzusetzen ist , der Strom fällt bei steigender Spannung ab. In diesem Teil der Kennlinie wird die Diode dann auch in Oszillatoren usw. betrieben.
Zum Test mal schnell einen Meissner Oszillator aufgebaut um die ganze Theorie zu bestätigen.
Auf Anhieb schwingt die Schaltung bei 16,295Mhz, das Signal lässt sich auch gut im Spectrum Display eines KW Tranceivers nachweisen.
