DIODI SPECIALI

Drogando fortemente la zona di giunzione, si muta profondamente la caratteristica di conduzione diretta del diodo, che assume l'andamento espresso dal diagramma riportato in figura 4. 

Fig. 4 - Andamento della corrente, in funzione della tensione, in un diodo di tipo tunnel

Il diodo, in tal caso, assume la denominazione di diodo ad effetto tunnel o, più semplicemente, diodo tunnel. La caratteristica discendente dalla curva corrente-tensíone, che individua la zona a resistenza negativa ( tra picco e valle), consente di realizzare, molto semplicemente, circuiti oscillatori, rivelatori e d'altro tipo. Occorre ricordare che il tempo di commutazione dei diodi tunnel è dell'ordine dei picosecondi ( 10e -12 s) e che il rumore intrinseco è più ridotto di quello dei transistor. Pertanto esso viene spesso preferito ad altri elementi analoghi nella realizzazione di apparati ad altissima frequenza, a basso rumore e minimo consumo.

Sono questi dei particolari diodi tunnel in cui la caratteristica costruttiva è tale da rendere le correnti di picco e di valle pressocché uguali e di basso valore. La zona, in cui si ottiene la condizione ora citata, viene sfruttata come zona inversa del diodo, mentre la zona diretta si identifica con una curva molto ripida a bassissima caduta di tensione (figura 5). 

Fig. 5 - La curva caratteristica della corrente, in funzione della tensione, di un diodo backward

Ma c'è di più; essendo i backward dei diodi tunnel, essi dispongono di una elevatissima velocità di commutazione. L'unico svantaggio è riscontrabile nella bassa tensione inversa, coincidente con la tensione di valle del diodo tunnel, che ne limita l'impiego in apparati a bassa tensione. La denominazione backward deriva dal fatto che il componente viene impiegato nel senso contrario a quello tradizionale di una giunzione P - N. 

Quando viene accesa una normale lampadina, questa emette radiazioni di tutte le lunghezze d'onda, cioè di tutti i colori, nel modo più casuale possibile. Il risultato che ne scaturisce è il seguente: il nostro occhio percepisce una sovrapposizíone di tutte queste radiazioni con il risultato di vedere la luce bianca. Al contrario, la luce laser è quasi perfettamente monocromatica, cioè contiene una sola lunghezza d'onda. Ma non basta; la luce laser è anche « coerente », cioè viene emessa con una precisa relazione di fase. Ma per essere più chiari su tale concetto, ricordiamo che la luce è costituita da « fotoni », che possono essere paragonati a tante palline di energia. Ebbene, nella luce cromatica, quale può essere ad esempio quella di un diodo led, le palline, cioè i fotoni, vengono emessi casualmente l'uno dopo l'altro, senza rispettare un intervallo fisso di tempo tra due emissioni successive, come invece avviene nel processo di emissioni luminose normali. La luce laser può essere paragonata ad un'onda radio di frequenza ben definita e dotata di una sua propria fase. L'unica differenza consiste nella frequenza dell'onda laser che, essendo assai più elevata e concentrata in un sottile fascio luminoso, permette di indirizzare la sua potenza verso un punto prestabilito con risultati veramente fantascientifici.Prendendo le mosse dal principio costruttivo dei diodi led, si è riusciti a produrre degli elementi in grado di emettere luce laser. E questi diodi vengono appunto denominati « diodi laser». Essi sono in grado di sviluppare una notevole quantità di energia luminosa e consentono quindi di modulare l'emissione ad elevatissima velocità, sino alle microonde, rendendo tali diodi molto popolari nel settore della telefonia e in quello della trasmissione di dati tramite fibre ottiche.