半導体用語集
トンネル素子
英語表記：tunnel device
ポテンシャルVの障壁にエネルギーEの電子が入射すると、障壁内での電子の波動関数ф(x)はすぐには0とならず、exp(-x/d)の形で指数関数的に減衰していく。ここで、dは減衰の特性長で、近似的にħ√2m(v-E) で表わすことができる。ħはプランクの定数、mは障壁中の電子の実効質量である。xがdにくらべて十分に薄いと、波動関数は障壁通過後も0とはならず、電子の存在確率は有限となる。すなわち、電子は、ポテンシャル障壁を通り抜けることができるようになる。これをトンネル効果と呼び、このトンネル効果が電気的特性に現われる素子をトンネル素子という。最も有名なトンネル素子として、江崎玲於奈氏が発見したトンネルダイオードがあげられる。トンネルダイオードは高濃度にドーピングしたpn接合から構成される。pn接合間に形成される空乏層がきわめて薄くなり、電子がトンネル効果により空乏層を通り抜けることができるようになる。高濃度ドーピングされた半導体に設けられたショットキ接合や、超薄膜（～10Å）のAlGaAs層をGaAs層内に設けた障壁構造においてもトンネル効果が観測され、トンネル素子が形成できる。
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