共鳴トンネルダイオード
共鳴トンネルダイオード(きょうめいトンネルダイオード、英: Resonant tunneling diode, RTD)は共鳴(英語版)状態を通じて特定のエネルギー準位をもつ電子や正孔がトンネル効果により伝導する、共鳴トンネリング構造を持つダイオードである。 負性抵抗領域のある電流電圧特性を持つことが多い。
トンネルダイオードは量子トンネル効果を利用する。トンネルダイオードの電流電圧特性の特徴は負性抵抗領域を持つことであり、独特なさまざまな用途に用いられる。薄膜越しの量子トンネリングは非常に速いプロセスであることから、高速動作が可能である。テラヘルツ領域で動作可能な発振器およびスイッチング素子への応用に向けた研究が盛んである。
さらにバイアス電圧を高めると、量子井戸中の第一準位はエネルギー的に低くなっていき、バンドギャップ領域へと入っていくため、電流は減少する。この段階ではまだ、量子井戸中の第二準位はエネルギーが高すぎて伝導に寄与しない。
共鳴バンド間トンネルダイオード(RITD)は「バンド内」共鳴トンネルダイオード(RTD)と、従来の「バンド間」トンネルダイオードの構造とふるまいを組み合わせたもので、伝導帯端上の量子井戸のエネルギー準位と価電子帯端上の量子井戸のエネルギー準位との間で起こる遷移を利用する。共鳴バンドトンネルダイオードと同様、バンド間共鳴トンネルダイオードはIII-V族半導体やSi/SiGe系材料を用いて実現することができる。