「量子力学」の版間の差分
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トンネル効果について「しばしば、電子回路用のダイオード半導体やトランジスタ半導体の性質の説明で、「トンネル効果」が説明に用いられることがあるが、しかし、そもそも、一般にダイオード素子の電流の流れる部分は、絶縁体では、さえぎられていない。 |
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[[File:Josephson junction 01.png|thumb|300px|このような2つの超伝導体の間に絶縁体などの障壁がある接合において、障壁層がきわめて薄いとき、超伝導体間に超伝導電流が流れる。この接合を'''ジョセフソン接合'''といい、流れる電流<math>I</math>を'''ジョセフソン電流'''という。]]
電子は、薄い物体を確率的に通り抜けることがあり、これを'''トンネル効果
超電導ジョセフソン素子などで、この現象がある事が知られている（[[w:ジョセフソン効果]]）。
ジョセフソン素子では、絶縁体で、2つの超伝導体を さえぎっている。
また、この超電導ジョセフソン効果では、波動関数の位相も存在も、電圧の大きさなどのパラメータを仲介して、間接的に波動関数の存在も確認されている。▼
また、ジョセフソン素子にマイクロ波を照射すると、電流－電圧特性がステップ状に変化する。このため、各国の度量衡の国家標準器の電圧標準としてジョセフソン素子が用いられているほどである。
また、このような、ステップ状の変化は、まさに量子論の理屈で、説明しやすい。これらの現象の公式も、プランク定数などの量子論のパラメーターを用いて記述されており、実験結果をうまく説明できている。
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しばしば、電子回路用のダイオード半導体やトランジスタ半導体の性質の説明で、「トンネル効果」が説明に用いられることがあるが、しかし
また、高 校 で 習うように、シリコン半導体の導電率は、導体と絶縁体の半分くらいのケタの導電率であるので、けっしてシリコン半導体は絶縁体ではない。
ダイオードの順方向どころか、逆バイアス方向ですら、順方向電流の大きさと比較すれば微量ながら実は「逆バイアス電流」というのが逆バイアス方向にもあっることが、半導体の初期から知られている。実は、逆バイアスにダイオードを利用した場合ですら、けっして、逆バイアス部分は絶縁体ではない。
また、トンネル効果を発見した物理学者の江崎玲於奈が開発したトンネルダイオードは、一般の商用半導体では用いられておらず、化学者の興味の対象物の段階に過ぎない。▼
トランジスタについては、一般的なnpnトランジスタやpnpトランジスタの真ん中の部分も（たとえばnpnトランジスタの真ん中のp部分）も、そもそも、けっして絶縁体ではなく、導電率が半分くらいである。
ダイオードのまんなかの部分（たとえばnpnトランジスタの真ん中のp部分）の厚さは、両隣りの部分と比べると厚さがうすいので、てっきり「絶縁体をトンネルしている」と誤解しがちだが、けっして絶縁体ではない。
また、現代の電子部品に多く見られるタイプの電子部品では、波動関数の概念は意識的には用いられておらず、また、波動関数の存在の有無も、商用のダイオードやトランジスタからは、特に確認されてない。
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