CC BY
19
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 537.52
Д. Ч. Ким, А. С. Семёнов, П. С. Татаринов, К. О. Томский
Разработка лабораторной установки для исследования туннельного эффекта
Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, Политехнический институт (филиал), г. Мирный, Россия
Аннотация. Туннелирование электронов и других квантовых частиц через потенциальный барьер лежит в основе многих явлений атомной и ядерной физики, физики твердого тела и сверхпроводников. С туннельным эффектом начинают знакомиться в школе (и продолжают в вузе) в рамках раздела «квантовая физика», имеющем свою специфику, связанную с характером
КИМ Дин Чер - к. ф.-м. н., доцент кафедры ЭиАПП Политехнического института (филиала), СВФУ им. М.К. Аммосова.
E-mail: dc.kim@s-vfu.ru
KIM Din Cher, cand. of sci. (phys. and math.), ass. prof., Polytechnic Institute (branch) M.K. Ammosov North Eastern Federal University, ass. prof. of the department of electrification and automation of industrial production.
СЕМЕНОВ Александр Сергеевич - к. ф.-м. н., заведующий кафедрой ЭиАПП Политехнического института (филиала), СВФУ им. М.К. Аммосова.
E-mail: sash-alex@yandex.ru
SEMENOV Alexander Sergeevich - cand. of sci. (phys. and math.), ass. prof., Polytechnic Institute (branch) M.K. Ammosov North Eastern Federal University, head of the department of electrification and automation of industrial production.
ТАТАРИНОВ Павел Семенович - ст. преп. кафедры ЭиАПП Политехнического института (филиала), СВФУ им. М.К. Аммосова.
E-mail: paveltatarinov@mail.ru
TATARINOV Pavel Semenovich, Polytechnic Institute (branch) M.K. Ammosov North Eastern Federal University, sr. lecturer of the department of electrification and automation of industrial production.
ТОМСКИй Кирилл Олегович - к. т. н., заведующий кафедрой НГД Политехнического института (филиала), СВФУ им. М.К. Аммосова.
E-mail: kirilltom@mail.ru
TOMSKIY Kirill Olegovich, cand. of sci. (technical), Polytechnic Institute (branch) M.K. Ammosov North Eastern Federal University, head of the department of petroleum engineering.
изучаемых квантовых явлений, для наблюдения за которыми необходимо достаточно сложное экспериментальное оборудование. В связи с этим возникает актуальная проблема в разработке доступного, недорогостоящего лабораторного оборудования для изучения квантовых явлений. В настоящей работе описывается опыт разработки авторами лабораторной установки для построения вольтамперной характеристики туннельного диода (ТД) динамическим способом и исследования туннельного эффекта путем анализа особенностей вольтамперной характеристики туннельного диода. Произведен обзор литературы, в том числе патентный поиск. Произведена постановка задачи по разработке лабораторной установки, не уступающей существующим аналогам. Описан состав экспериментальной установки, представлены принципиальные схемы основных элементов: генератора пилообразных напряжений, двухтактного эмиттерного повторителя напряжений, инструментальных усилителей. Показан внешний вид прибора «Туннельный эффект», размещенного в пластмассовом корпусе размером 180х120х70 мм и весящего не более 400 г. В качестве результатов представлены осциллограммы напряжения и синхроимпульсов, выдаваемые генератором пилообразных напряжений, а также осциллограмма вольтамперной характеристики арсенид-галлиевого туннельного диода АИ306К. Полученные параметры данного диода хорошо согласуются со справочными данными. В разработанной лабораторной установке авторам удалось подавить высокочастотный скачок и существенно уменьшить амплитуду низкочастотного скачка на вольтамперной характеристике, снизив её до 15 % от максимального тока. Полученные результаты количественно и качественно превосходят результаты измерений ряда аналогов. В заключении отмечается, что авторами был разработан и изготовлен эффективный аналоговый блок подавления паразитной генерации туннельного диода на падающем участке вольтамперной характеристики.
Ключевые слова: туннельный диод, потенциальный барьер, вольтамперная характеристика, отрицательное дифференциальное сопротивление, генератор пилообразных напряжений, двухтактный эмиттерный повторитель, инструментальный усилитель, осциллограммы, скачок тока, спадающая диффузионная ветвь, самовозбуждение, индуктивность.
DOI 10.25587/c2005-9587-9597-z
Благодарности
Авторы выражают благодарность профессору В. Р. Козаку (ИЯФ СО РАН) и доценту кафедры Радиофизики НГУ М. Г. Федотову за обсуждение полученных результатов.
D. Ch. Kim, A. S. Semenov, P. S. Tatarinov, K. O. Tomskiy
Development of a laboratory installation for studying the tunnel effect
M.K. Ammosov North Eastern Federal University, Polytechnic Institute (branch), Mirny, Russia
Abstract. Tunneling of electrons and other quantum particles through a potential barrier underlies many phenomena in atomic and nuclear physics, solid state physics and superconductors. They begin to get acquainted with the tunnel effect at school (and continue at the university) within the framework of the section "quantum physics", which has its own specifics associated with the nature of the quantum phenomena under study, for which observation requires rather sophisticated experimental equipment. In this regard, an urgent problem arises in the development of affordable, inexpensive laboratory equipment for the study of quantum phenomena. This paper describes the experience of the authors developing a laboratory setup for constructing the current-voltage characteristic of a tunnel diode in a dynamic way and studying the tunneling effect by analyzing the features of the current-voltage characteristic of a tunnel diode. The literature was reviewed, including patent search. The task was formulated for the development of a laboratory facility that is not inferior to existing analogues. The composition of the experimental setup is described, schematic diagrams of the main elements are presented: a sawtooth voltage generator, a push-pull emitter voltage follower, instrumental amplifiers. The external view of the "Tunnel effect" device, placed in a plastic case measuring 180x120x70 mm and weighing no more than
400 g, is shown. The results are oscillograms of voltage and sync pulses produced by the sawtooth voltage generator, as well as an oscillogram of the current-voltage characteristic of the gallium arsenide tunnel diode AI306K. The obtained parameters of this diode are in good agreement with the reference data. In the developed laboratory setup, the authors managed to suppress the high-frequency jump and significantly reduce the amplitude of the low-frequency jump on the volt-ampere characteristic, reducing it to 15% of the maximum current. The results obtained are quantitatively and qualitatively superior to the results of measurements of a number of analogs. In conclusion, it is noted that the authors have developed and manufactured an effective analog block for suppressing the parasitic generation of a tunnel diode on the falling section of the current-voltage characteristic.
Keywords: tunnel diode, potential barrier, current-voltage characteristic, negative differential resistance, sawtooth voltage generator, push-pull emitter follower, instrumentation amplifier, oscillograms, current surge, falling diffusion branch, self-excitation, inductance.
Acknowledgements
Authors express gratitude to professor V. R. Kozak of the G. I. Budker Institute of Nuclear Physics of the SB RAS and assistant professor M. G. Fedotov of the Radio Physics Section of the Novosibirsk State University for the discussion on obtained data.
Введение
Туннелирование электронов и других квантовых частиц через потенциальный барьер [1] лежит в основе многих явлений атомной и ядерной физики [2], физики твердого тела [3] и сверхпроводников [4, 5], например, а-распада, термоядерных реакций, автоэлектронной эмиссии электронов из металла, туннельного пробоя р-п-перехода и т. д.
В настоящее время туннельный эффект используется при создании новой элементной базы микро- [6], субмикро- [7] и наноэлектроники (в наноструктурах типа полевого транзистора на основе квантовой точки) [8, 9], разрабатываются различные виды активных полупроводниковых элементов на тонкопленочной технологии, где проявляются квантовые эффекты наряду с туннелированием [10]. Известно, что туннельный эффект можно изучать, исследуя вольтамперную характеристику (ВАХ) вырожденного р-п-перехода туннельного диода (ТД).
Обзор литературы показал, что у нас в России имеется всего один производитель НПО учебной техники «ТулаНаучПрибор», выпускающий по заказу лабораторный модуль ФКЛ-5У, измеряющий ВАХ германиевого туннельного диода в динамическом режиме [11]. Самостоятельно изготовить аналогичный модуль у авторов возможности не оказалось, в том числе по причине неразглашения производителем принципиальной электрической схемы основного «Блока согласования» (она не приводится даже в паспорте на модуль ФКЛ-5У). Другая установка изготовлена и описана в МФТИ [12], она применяется для научных исследований. В этой работе измерение ВАХ туннельного диода осуществляется при помощи двухканального вольтметра, реализованного на базе 16-битных аналогово-цифровых преобразователей. В учебном пособии МИРЭА [13] имеется лабораторная работа №3 «Исследование вольтамперной характеристики туннельного диода», в которой практическая реализация осуществляется в программной среде LabVIEW с помощью инструментальных средств компании National Instruments.
Целью настоящей работы является создание лабораторной экспериментальной установки для изучения проявления туннельного эффекта в туннельном диоде динамическим способом и построением ВАХ на экране осциллографа. Для достижения указанной цели далее в работе выполнена постановка задачи, описана разработанная установка, показаны результаты измерений, которые подлежали обсуждению, а также сделаны выводы и заключения по работе.
Постановка задачи
Известен способ измерения характеристик ТД путем пропускания через диод изменяющегося тока и регистрации на нем напряжения в различных точках [14]. Однако на участке отрицательного дифференциального сопротивления туннельный диод самовозбуждается в области СВЧ-колебаний, что вызывает искажения. Самовозбуждение вызвано наличием «паразитной» индуктивности выводов туннельного диода и его малой емкости.
Еще один способ измерения статической вольтамперной характеристики туннельного диода описан в патенте [15]. В этом способе измерение статической характеристики осуществляется путем шунтирования диода емкостью, причем емкость расположена конструктивно в самом корпусе диода. Однако этот способ ухудшает высокочастотные свойства ТД в процессе его эксплуатации.
В авторском свидетельстве [16] повысить точность измерения статических характеристик ТД предложено за счет создания шунтирующей емкости, устраняющей паразитное высокочастотное возбуждение путем погружения диода в электропроводный насыщенный раствор соли или щелочи.
Таким образом, снятие падающего участка вольтамперной характеристики ТД в аналоговой радиотехнической цепи с туннельным диодом также связано с определенными трудностями, вызываемыми необходимостью выполнения условий устойчивости схемы, содержащей элемент с отрицательной дифференциальной проводимостью. Схема работает устойчиво при условии, что R < R , где R - внутреннее сопротивление
J ист lmin ист J í í
источника питания, R. . - минимальное значение модуля отрицательного дифференциального сопротивления туннельного диода. Выполнение этих условий устойчивости вызывает определенные трудности.
В данной работе поставлена задача разработать и изготовить аналоговый блок согласования источника питания с туннельным диодом, который бы не приводил к самовозбуждению диода, а также снять ВАХ на осциллографе.
Результаты исследования
Описание экспериментальной установки
Предложенная аналоговая электрическая принципиальная схема установки состоит из трех функционально самостоятельных схем: генератора пилообразных напряжений, двухтактного эмиттерного повторителя на комплементарной паре транзисторов и измерительных усилителей. Собран стабилизированный источник питания на ±12 В. Кроме того, необходим любой стандартный осциллограф. В нашем случае используется осциллограф фирмы Tektronix TDS 2012B.
Генератор пилообразных напряжений (ГПН)
Электрическая схема генератора изображена на рис. 1. Она состоит из триггера Шмитта на операционном усилителе (ОУ) DA1 и интегратора, собранного на операционном усилителе DA2. Оба ОУ соединены последовательно через диодно-резисторные цепи D1, D2, R4, R5, и с помощью резистора R6 схема охвачена обратной связью. На инвертирующий вход ОУ DA1 и прямой вход ОУ DA2 подаётся половина напряжения питания с потенциометра R2, что позволяет обойтись одним источником питания.
При включении питания конденсатор С1 разряжен, он начинает заряжаться через цепочку D2R5 и выход усилителя DA1, на котором установилось низкое напряжение.
Рис. 1. Принципиальная схема генератора пилообразного напряжения
Другой вывод конденсатора С1 подключён к выходу ОУ DA2, на котором напряжение растёт. Как только это напряжение достигнет порога переключения триггера Шмитта DA1, триггер переключится, и на его выходе установится некоторое напряжение, которое через диод D1 и резистор R4 будет вначале разряжать, а затем заряжать до другой полярности конденсатор С1. Далее процесс повторяется, и схема переходит в автоколебательный режим.
Поскольку резисторы R4 и R5, через которые происходит заряд и разряд конденсатора С1, имеют разный номинал, то и время заряда и разряда конденсатора будет разным, соответственно пилообразное напряжение на выходе ОУ DA2 будет долго нарастать и быстро спадать.
Частота пилообразного сигнала на выходе генератора определяется по формуле (1):
/ = 0,7Л3 / (2С^^4 + ИД
(1)
где f - частота в герцах; ИЗ, И6, И4, И5 - сопротивления в омах; С1 - ёмкость в фарадах.
На выходе триггера Шмитта присутствуют короткие импульсы, которые могут быть использованы для синхронизации.
Двухтактный эмиттерный повторитель напряжения (ДЭПН)
Для согласования ГПН с исследуемым ТД, повышения входного и снижения выходного сопротивлений, а также ослабления зависимости выходного сопротивления от импеданса исследуемого устройства, выходной каскад выполнен на двухтактном эмиттерном повторителе на двух комплементарной паре транзисторов УТ1, VT2 и VT3, VT4 (по схеме Дарлингтона [17]), схема которого приведена на рис. 2. Вместо того чтобы непосредственно соединять базы одну с другой, их разделяют парой диодов VD1, VD2 и VD3, УЭ4, смещенных в прямом направлении, которые как раз и обеспечивают достаточное смещение для транзисторов, при котором в них течет ток в режиме покоя. С помощью эмиттерных резисторов и ИЗ создается небольшая обратная связь по току, улучшающая стабильность по постоянному току.
Кроме того, во всех усилителях с режимом АВ исходное состояние транзисторов в большой степени зависит от разности потенциалов в прямом направлении 'УВЕ на переходах база-эмиттер [18]. Небольшие изменения УВЕ, обусловленные колебаниями температуры, могут приводить к значительным изменениям коллекторного тока покоя. Применение диодов для создания смещения обеспечивает температурную компенсацию:
Рис. 2. Принципиальная схема двухтактного эмиттерного повторителя на комплементарной паре транзисторов
если температура окружающей среды растет и величина 'УВЕ падает, то разность потенциалов на каждом из диодов также падает, в результате чего базовые токи, а значит, и коллекторные токи поддерживаются относительно неизменными [19]. В идеальном случае диоды нужно размещать рядом с транзисторами, чтобы и те, и другие испытывали одни и те же колебания температуры.
На входе эмиттерного повторителя напряжения поставлен неинвертируемый буферный усилитель на ОУ КР140УД608, охваченный отрицательной обратной связью. Обратная связь по напряжению делает выходное сопротивление пренебрежимо малым. Пилообразное напряжение на вход буферного усилителя подается через делитель напряжения R9 и R10. В нагрузку повторителя включается исследуемый туннельный диод и последовательно к диоду токовый резистор Яр=1,5 ом.
Инструментальные усилители
Чтобы измерительные щупы не вносили заметные паразитные индуктивности и емкости, напряжения с туннельного диода и токового сопротивления измеряются через разностные усилители на ОУ [20], как показано на рис. 3. Так как усилители на ОУ имеют большое входное сопротивление, то наводки с выхода ОУ не проникают в измерительную цепь с туннельным диодом. Кроме того, это способствует увеличению отношения сигнал-шум.
Хотя один конец туннельного диода присоединен к земле, вместо усилителя с одним входом используется разностный усилитель. Он позволяет существенно уменьшить ошибку. От операционного усилителя не требуется особенно высокого КОСС, поскольку синфазные помехи будут малы.
Используемые резисторы прецизионные для максимальной стабильности коэффициента усиления, однопроцентные металлопленочные резисторы. Коэффициент усиления токового усилителя равен 51, а усилителя напряжения на диоде - 5. Кроме того,
Рис. 3. Схема измерительных разностных усилителей
(а) (б)
Рис. 4. Установка для измерения вольтамперной характеристики туннельного диода
изготовлены источники питания на ±12 В для ОУ, основными элементами которого являются трансформатор ТП-112, выпрямительный мост и микросхемы стабилизаторов 7812 и 7912.
Результаты экспериментов
Установка содержит прибор «Туннельный эффект» (рис. 4) и осциллограф. Прибор размещен в пластмассовом корпусе размером 180х120х70 мм и весит не более 400 г.
(а)
(б)
Рис. 5. Осциллограммы: а) ГПН - сверху (СН1) пилообразное напряжение, снизу (СН2) синхроимпульсы; б) ВАХ туннельного диода АИ306К
Тек I
SAVE/REC Action
Save TEK0001.BMP
CHI 1,00V CH2 200mv
XV Mode
20-0ct-15 00:38
Рис. 6. Осциллограмма в режиме XY (ВАХ методом характериографа)
Осциллограммы напряжения и синхроимпульсов, выдаваемые ГПН, показаны на рис. 5 (а). Частота импульсов f = 60,75 Гц согласуется с формулой (1), максимальная амплитуда напряжений равна 10,2 В. В процессе измерений частота принудительно увеличивалась до 120 Гц.
Осциллограмма вольтамперной характеристики арсенид-галлиевого туннельного диода АИ306К показана на рис. 5 (б). Напряжение с туннельного диода подается на канал Х (СН1), а ток, вернее, соответствующее ему напряжение с сопротивления Я^,, на канал Y (СН2). В этом случае развертка по времени есть развертка по напряжению. Поэтому на втором канале видим кривую ВАХ, аналогичную как в режиме ХУ, а на первом канале видим пилообразное напряжение.
Осциллограмма в режиме ХУ показана на рис. 6. Такую же осциллограмму можно получить, если напряжение с диода подать на пластины Х при выключенной внутренней горизонтальной развертке луча.
В табл. представлены измеренные основные параметры арсенид-галлиевого диода АИ306К. Минимальный ток определяем по положению второго скачка [21].
Таблица
Электрические параметры туннельного диода
I, мА п и, в п I . , мА шт' и , в шт' 1/1 . п тт п в
5,23 0,12 0,52 0,4 10 0,95
Здесь 1п - туннельный ток в максимуме (пиковый ток), ип - напряжение пика, 1щт - туннельный ток впадины (в минимуме), иш.п - напряжение в минимуме тока (впадины), 1п/1ш.п - отношение токов (пик/впадина), Ц.п - напряжение, при котором ток диффузионной ветви равен туннельному пиковому току (раствор).
Следует отметить, что параметры данного экземпляра диода хорошо согласуются со справочными данными, если учесть, что туннельные диоды подвержены старению.
Обсуждение результатов
Границы области самовозбуждения ТД используются для измерения напряжения максимума и минимума характеристики [21]. Если не принимать специальных мер, то на падающем участке ВАХ появляются два скачка тока, один высокочастотный, другой низкочастотный.
Из осциллограмм на рис. 4 видно, что нами был подавлен высокочастотный скачок и существенно уменьшена амплитуда низкочастотного скачка. Этого удалось достичь с помощью RC-цепочки, подключенной параллельно диоду. Следует также отметить, что на осциллограмме рис. 4 (а) минимум тока правее скачка тока на 90 мВ. Величина скачка равна 0,78 мА, что составляет 15% от максимума тока и практически не заметна на осциллограмме рис. 4 (б).
Отсюда следует, что момент появления скачка при уменьшении напряжения на диоде (при опускании вниз по диффузионной ветви) не гарантирует того, что это напряжение соответствует минимуму тока.
Представляет интерес сравнение полученных результатов с результатами других авторов.
На рис. 7 (а) приведена осциллограмма из работы [13]. Отметим, что здесь присутствуют оба скачка тока. Первый скачок равен 0,5 мА, второй - 0,7 мА. Второй скачок составляет 33% от максимума. Также результаты измерений обсуждались с профессором В. Р. Козаком. В его распоряжении имелась аппаратура с подходящими характеристиками, на которой он снял ВАХ диода АИ101И, которая показана на рис. 7 (б). На этой характеристике также имеется второй скачок на спадающей диффузионной ветви.
Рис. 8. Лабораторный модуль ФКЛ-5У в комплекте с универсальным осциллографом ОСУ-10В
В патенте [15] ВАХ получена в статическом режиме без скачков на характеристике. Однако, насколько нам известно, такие туннельные диоды в России не выпускаются.
В работе [12] осциллограммы ВАХ не приводятся, поэтому судить о качестве снятой характеристики с помощью двухканального цифрового вольтметра и программируемого источника тока/напряжения и последующей обработки в среде LabWindows CV8.1 (National Instruments) не представляется возможным.
И, наконец, на рис. 8 показана вольтамперная характеристика, полученная изготовителем на модуле ФКЛ-5У [11] для изучения туннелирования электронов в германиевых диодах типа 1И104 и 1И305.
Заключение
Разработан и изготовлен эффективный аналоговый блок подавления паразитной генерации туннельного диода на падающем участке ВАХ. Его основными частями являются:
1. Генератор пилообразного напряжения, состоящий из триггера Шмитта и интегратора, которые соединены последовательно через диодно-резисторные цепи. Схема охвачена обратной связью, позволяет обойтись одним источником питания.
2. Двухтактный эмиттерный повторитель напряжения на комплементарной паре транзисторов по схеме Дарлингтона.
3. Инструментальные разностные усилители для измерения тока и напряжения туннельного диода.
Снятые вольтамперные характеристики диода в динамическом режиме показали отсутствие высокочастотного скачка тока и незначительный низкочастотный скачок в минимуме тока, который составляет 15% от тока в максимуме.
Полученные результаты количественно и качественно превосходят результаты измерений [13] с помощью инструментальных средств компании National Instruments и последующей их обработки в виртуальном приборе лабораторной станции NI ELVIS.
Результаты работы прошли апробацию на XIII Международной научно-технической конференции APEIE-2016 в г. Новосибирске [22]. Получен патент на полезную модель [23], произведено внедрение в учебный процесс в курс физики для студентов технических специальностей [24].
Л и т е р а т у р а
1. Мустафаев, Г. А. Расчет энергетической диаграммы многобарьерной полупроводниковой гетероструктуры / Г. А. Мустафаев [и др.] // Вестник Академии наук Чеченской Республики. - 2018.
- № 6 (43). - С. 43-47.
2. Кащенко, М. П. Роль электронной составляющей тока в образовании квазимолекулярного состояния, ведущего к синтезу элементов / М. П. Кащенко, Н. М. Кащенко // Письма о материалах.
- 2020. - Т. 10. - № 3 (39). - С. 266-271.
3. Rostampour E. Effect of position-dependent effective mass on electron tunneling of InAs/GaSb type-II superlattice having triangular and parabolic geometries // Optics and Laser Technology. - 2021.
- V. 138. - No. 106840.
4. González Rosado L., Hassler F., Catelani G. Long-range exchange interaction between spin qubits mediated by a superconducting link at finite magnetic field // Physical Review B. - 2021. V. 103. - Is. 3.
- No. 035430.
5. Лахно, В. Д. Трансляционно-инвариантные биполяроны и сверхпроводимость / В. Д. Лахно // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. - 2020. - № 9. - С. 1-75.
6. Аль-Алвани, A. Ж. К. Исследование свойств полупроводниковых квантовых точек на диэлектрическом монослое ленгмюра / А. Ж. К. Аль-Алвани [и др.] // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. - 2019. - Т. 9. - № 1 (30). - С. 56-67.
7. Фетисов, Ю. К. Спинтроника: физические основы и устройства / Ю. К. Фетисов, А. С. Сигов // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. - 2018. - Т. 10. - № 3. - С. 343-356.
8. Das S., Chattopadhyay A., Tewari S. Minimization of Drain-End Leakage of a U-Shaped Gated Tunnel FET for Low Standby Power (LSTP) Application // Lecture Notes in Electrical Engineering. - 2021.
- V. 692. - P. 393-402.
9. Tamersit K. Computational Study of p-n Carbon Nanotube Tunnel Field-Effect Transistor // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2020. - V. 67. - Is. 2. - No. 8948342. - P. 704-710.
10. Кревчик, П. В. Эффекты диссипативного туннелирования: теория и сравнение с экспериментом / П. В. Кревчик, В. Д. Кревчик, М. Б. Семенов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. - 2016. - № 2 (38). - С. 147-180.
11. ФКЛ-5У. Изучение туннельного эффекта с помощью полупроводникового туннельного диода : методическое руководство по выполнению лабораторной работы. - Тула : НПО Учебной техники «ТулаНаучПрибор», 2011. - 28 с.
12. Глушков, В. В. Туннелирование электронов в вырожденном p-n-переходе: лабораторная работа / В. В. Глушков. - Москва : МФТИ, 2008. - 30 с.
13. Батоврин, В. К. LabVIEW: Практикум по аналоговой и цифровой электронике: лабораторный практикум / В. К. Батоврин, А. С. Бессонов, В. В. Мошкин. - Москва : МИРЭА, 2009. - 132 с.
14. Выменец, А. А. Устройство для измерения удельного тока туннельного диода / А. А. Выменец, Я. К. Киршнер // Патент СССР № 437029 от 25.07.1974.
15. Henkel H.-J. Tunnel Diode with Parallel Capacitance // USA Patent 3.292.055. Patented Dec. 13, 1966.
16. Пчельников, Ю. Н. Способ измерения статической характеристики туннельного диода / Ю. Н. Пчельников, Б. В. Калинин, Е. В. Пронская // Патент СССР № 568912 от 15.08.1977.
17. Титце, У. Полупроводниковая схемотехника / У. Титце, К. Шенк // Том 1. - 12-е издание, перевод с немецкого. - Москва : ДМК Пресс, 2008. - 832 с.: ил.
18. Kumar H., Basu R. Effect of Defects on the Performance of Si-Based GeSn/Ge Mid-Infrared Phototransistors // IEEE Sensors Journal. - 2021. - V. 21. - Is. 5. - No. 9252964. - P. 5975-5982.
19. Kuhn T., Vázquez-Martín S. Microphysical properties and fall speed measurements of snow ice crystals using the Dual Ice Crystal Imager (D-ICI) // Atmospheric Measurement Techniques. - 2020.
- V. 13. - Is. 3. - P. 1273-1285.
20. Хоровиц, П. Искусство схемотехники / П. Хоровиц, У. Хилл // Том 3. - 4-е издание переработанное и дополненное. - Москва : Мир, 1993. - 397 с.
21. Сидоров, А. С. Способ измерения параметров вольтамперной характеристики туннельного диода / А. С. Сидоров // Патент СССР № 151724 от 01.01.1962.
22. Kim D. C., Tatarinov P. S., Tomskiy K. O. Installation for studying of tunnel effect by means of the tunnel diode // 2016 13th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering, APEIE 2016. - Proceedings. - 2016. - V. 1. - No. 7802214. - P. 66-70.
23. Ким, Д. Ч. Установка для динамического измерения вольт-амперной характеристики туннельных диодов / Д. Ч. Ким [и др.] // Патент на полезную модель RU 172271 U1 от 03.07.2017.
24. Ким, Д. Ч. Сборник лабораторных работ по курсу «Физика»: учебное пособие / Д. Ч. Ким, А. С. Семенов, П. С. Татаринов. - Новосибирск : Издательство СГУВТ, 2018. - 162 с.
R e f e r e n c e s
1. Mustafaev, G. A. Raschet energeticheskoj diagrammy mnogobar'ernoj poluprovodnikovoj geterostruktury / G. A. Mustafaev [i dr.] // Vestnik Akademii nauk Chechenskoj Respubliki. - 2018. - № 6 (43). - S. 43-47.
2. Kashchenko, M. P. Rol' elektronnoj sostavlyayushchej toka v obrazovanii kvazimolekulyarnogo sostoyaniya, vedushchego k sintezu elementov / M. P. Kashchenko, N. M. Kashchenko // Pis'ma o materialah. - 2020. - T. 10. - № 3 (39). - S. 266-271.
3. Rostampour E. Effect of position-dependent effective mass on electron tunneling of InAs/GaSb type-II superlattice having triangular and parabolic geometries // Optics and Laser Technology. - 2021. - V. 138.
- No. 106840.
4. González Rosado L., Hassler F., Catelani G. Long-range exchange interaction between spin qubits mediated by a superconducting link at finite magnetic field // Physical Review B. - 2021. V. 103. - Is. 3.
- No. 035430.
5. Lahno, V. D. Translyacionno-invariantnye bipolyarony i sverhprovodimost' / V. D. Lahno // Preprinty IPM im. M.V. Keldysha. - 2020. - № 9. - S. 1-75.
6. Al'-Alvani, A. Zh. K. Issledovanie svojstv poluprovodnikovyh kvantovyh tochek na dielektricheskom monosloe lengmyura / A. Zh. K. Al'-Alvani [i dr.] // Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii. - 2019. - T. 9. - № 1 (30). - S. 56-67.
7. Fetisov, Yu. K. Spintronika: fizicheskie osnovy i ustrojstva / Yu. K. Fetisov, A. S. Sigov // Radioelektronika. Nanosistemy. Informacionnye tekhnologii. - 2018. - T. 10. - № 3. - S. 343-356.
8. Das S., Chattopadhyay A., Tewari S. Minimization of Drain-End Leakage of a U-Shaped Gated Tunnel FET for Low Standby Power (LSTP) Application // Lecture Notes in Electrical Engineering. - 2021.
- V. 692. - P. 393-402.
9. Tamersit K. Computational Study of p-n Carbon Nanotube Tunnel Field-Effect Transistor // IEEE Transactions on Electron Devices. - 2020. - V. 67. - Is. 2. - No. 8948342. - P. 704-710.
10. Krevchik, P. V. Effekty dissipativnogo tunnelirovaniya: teoriya i sravnenie s eksperimentom / P. V. Krevchik, V. D. Krevchik, M. B. Semenov // Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Povolzhskij region. Fiziko-matematicheskie nauki. - 2016. - № 2 (38). - S. 147-180.
11. FKL-5U. Izuchenie tunnel'nogo effekta s pomoshch'yu poluprovodnikovogo tunnel'nogo dioda : metodicheskoe rukovodstvo po vypolneniyu laboratornoj raboty. - Tula : NPO Uchebnoj tekhniki «TulaNauchPribor», 2011. - 28 s.
12. Glushkov, V. V. Tunnelirovanie elektronov v vyrozhdennom p-n-perekhode: laboratornaya rabota / V. V. Glushkov. - Moskva : MFTI, 2008. - 30 s.
13. Batovrin, V. K. LabVIEW: Praktikum po analogovoj i cifrovoj elektronike: laboratornyj praktikum / V. K. Batovrin, A. S. Bessonov, V. V. Moshkin. - Moskva : MIREA, 2009. - 132 s.
14. Vymenec, A. A. Ustrojstvo dlya izmereniya udel'nogo toka tunnel'nogo dioda / A. A. Vymenec, Ya. K. Kirshner // Patent SSSR № 437029 ot 25.07.1974.
15. Henkel H.-J. Tunnel Diode with Parallel Capacitance // USA Patent 3.292.055. Patented Dec. 13, 1966.
16. Pchel'nikov, Yu. N. Sposob izmereniya staticheskoj harakteristiki tunnel'nogo dioda / Yu. N. Pchel'nikov, B. V. Kalinin, E. V. Pronskaya // Patent SSSR № 568912 ot 15.08.1977.
17. Titce, U. Poluprovodnikovaya skhemotekhnika / U. Titce, K. Shenk // Tom 1. - 12-e izdanie, perevod s nemeckogo. - Moskva : DMK Press, 2008. - 832 s.: il.
18. Kumar H., Basu R. Effect of Defects on the Performance of Si-Based GeSn/Ge Mid-Infrared Phototransistors // IEEE Sensors Journal. - 2021. - V. 21. - Is. 5. - No. 9252964. - P. 5975-5982.
19. Kuhn T., Vázquez-Martín S. Microphysical properties and fall speed measurements of snow ice crystals using the Dual Ice Crystal Imager (D-ICI) // Atmospheric Measurement Techniques. - 2020. - V. 13. - Is. 3. - P. 1273-1285.
20. Horovic, P. Iskusstvo skhemotekhniki / P. Horovic, U. Hill // Tom 3. - 4-e izdanie pererabotannoe i dopolnennoe. - Moskva : Mir, 1993. - 397 s.
21. Sidorov, A. S. Sposob izmereniya parametrov vol'tampernoj harakteristiki tunnel'nogo dioda / A. S. Sidorov // Patent SSSR № 151724 ot 01.01.1962.
22. Kim D. C., Tatarinov P. S., Tomskiy K. O. Installation for studying of tunnel effect by means of the tunnel diode // 2016 13th International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronic Instrument Engineering, APEIE 2016. - Proceedings. - 2016. - V. 1. - No. 7802214. - P. 66-70.
23. Kim, D. Ch. Ustanovka dlya dinamicheskogo izmereniya vol't-ampernoj harakteristiki tunnel'nyh diodov / D. Ch. Kim [i dr.] // Patent na poleznuyu model' RU 172271 U1 ot 03.07.2017.
24. Kim, D. Ch. Sbornik laboratornyh rabot po kursu «Fizika»: uchebnoe posobie / D. Ch. Kim, A. S. Semenov, P. S. Tatarinov. - Novosibirsk : Izdatel'stvo SGUVT, 2018. - 162 s.
^SMír^Sr
