Почему в полупроводниковых устройствах квантовое туннелирование «быстро»?

Я читаю о полупроводниковых устройствах, основанных на квантовом туннелировании, таких как туннельный диод и TFET. Большим преимуществом этих устройств, по-видимому, является то, что «квантовое туннелирование происходит чрезвычайно быстро».

На самом деле для определения скорости туннелирования требуется взять стандартные результаты туннелирования (из решения не зависящей от времени SE) и построить волновые пакеты. Это кажется грязным, и я не понимаю, почему эти волновые пакеты должны работать особенно быстро. При чем тут интуиция?

Будет ли электротехника лучшим домом для этого вопроса?
Здесь «быстрее» означает только то, что вероятность туннелирования выше, как указано в ответе @SteveB.
@Qmechanic Сомневаюсь.

Ответы (1)

Из-за экспоненциальной зависимости вероятности туннелирования от высоты и толщины барьера вполне возможно, что туннелирование может занять фемтосекунды или 100 триллионов лет.

Дело в том, что туннелирование потенциально может быть очень быстрым (фемтосекунды), а те устройства, где туннелирование должно происходить, спроектированы так, что туннелирование на самом деле происходит очень быстро .

Когда вы говорите об экспоненциальной зависимости скорости туннелирования от свойств барьера, вы утверждаете, что это позволяет быстро включать и выключать туннелирование , верно? Иначе что значит «туннелирование для фемтосекунд»?
Многие устройства имеют ограничения скорости переключения, связанные с динамикой носителей, например, время прохождения электрона через слой, время жизни неосновных носителей и т. д. Однако для туннелирования такой задержки практически нет. Таким образом, когда обстоятельства благоприятны для туннелирования (соответствующее выравнивание полос и заселение через туннельный барьер), туннельный ток может начать протекать более или менее мгновенно. Конечно, вам может понадобиться переждать другие задержки, такие как постоянная времени RC, прежде чем обстоятельства будут благоприятны для туннелирования. Но тем не менее, туннельные диоды MIM могут выпрямлять сигналы 500 ТГц.
Почему в полупроводниковых устройствах квантовое туннелирование «быстро»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v