「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。 |
→トンネル効果: ジョセフソン効果の解説と、シリコン半導体のうんぬんとを、2個の節として分離。 |
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== トンネル効果 ==
=== ジョセフソン効果 ===
[[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。]]
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図のように、絶縁体物の中でも、電子の存在確率は、けっして急にはゼロにならず、少しずつ存在確率が減少していくので、もし、絶縁体の厚さが極端に薄ければ（数ナノメートル以下の程度なら）、電子の存在確率（つまり電流の存在確率）が高いうちに向こう側の導体に達するので、電流が絶縁体障壁を通り抜けることができる。
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=== シリコン半導体の特性はトンネル効果か？ ===
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。
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
高校では、「ダイオードでは逆方向には電流は流れない」としているが、じつは、それは不正確であり、正確には、「逆方向に電圧印加した場合に流れる電流の大きさは、順方向に流した場合の大きさに対して、とても小さい」というのが、より正確である。
このように、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のである。
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