diodo

udo começou quando, em 1956, os engenheiros da Sony descobriram um defeito no transistor 2T7. Aparentemente, o dispositivo deixava de funcionar quando o nível de dopagem na junção PN excedia certo limite. Esaki e dois estagiários foram designados para investigar o problema. Logo descobriram fenômenos estranhos, como resistência elétrica negativa no caso de alta concentração de dopagem. O problema do 2T7 estava resolvido: bastava dopá-lo abaixo do limite da resistência negativa. A Sony passou a produzir um transistor de alta qualidade, mas Esaki continuou sua pesquisa para descobrir a origem da resistência negativa. Preparou diodos de germânio com junção PN altamente dopada. Descobriu que, ao contrário dos diodos convencionais, em que a corrente elétrica surge apenas quando a voltagem é aplicada em um sentido, no seu diodo havia corrente nos dois sentidos, da mesma forma como acontece no diodo Zener.

Em 1973, a importância do fenômeno de tunelamento para a Física, tanto a básica quanto a aplicada, foi reconhecida com o Prêmio Nobel. Foram agraciados os físicos Leo Esaki, do Japão, Ivar Giaever, da Noruega, e Brian Josephson, da Inglaterra. Esses cientistas descobriram efeitos quânticos devido ao tunelamento que podem ser usados para fabricar dispositivos eletrônicos.

Esses dispositivos são bastante diferentes dos que estamos acostumados a ver em nossos estudos de eletricidade básica.

Leo Esaki inventou um dispositivo semicondutor conhecido como “diodo-túnel”, cujo funcionamento é baseado no fenômeno de tunelamento em materiais semicondutores. A curva característica, ou curva corrente-voltagem (I-V) do diodo-túnel está na figura logo abaixo. Um diodo-túnel é bastante diferente de um resistor ôhmico (V = RI), cuja curva característica é uma reta. Em particular, há uma região de voltagens onde ocorre a chamada resistência diferencial negativa, ou seja, ao aumentarmos a voltagem, a corrente