Junção túnel

Em eletrônica, uma junção túnel é uma barreira, como uma camada isolante fina ou um potencial elétrico, entre dois materiais condutores eletricamente. Elétrons (ou quasipartículas) passam pela barreira através do processo de tunelamento quântico. Classicamente, o elétron tem probabilidade zero de passar pela barreira. No entanto, de acordo com a mecânica quântica, o elétron tem uma amplitude de onda não nula na barreira e, portanto, tem alguma probabilidade de passar pela barreira. As junções túnel servem a uma variedade de propósitos diferentes.

Representação esquemática de um elétron tunelando através de uma barreira

Célula fotovoltaica de múltiplas junções

Em célula fotovoltaica de múltiplas junções, as junções túnel formam as conexões entre junção p-ns consecutivas. Elas funcionam como um contato elétrico ôhmico no meio de um dispositivo de semicondutor.

Junção túnel magnética

Em junção túnel magnética, elétrons atravessam uma fina barreira isolante de um material magnético para outro. Isso pode servir como base para um detector magnético.

Junção túnel supercondutora

Em junções túnel supercondutoras, dois eletrodos supercondutores são separados por uma barreira não supercondutora. Par de Coopers transportam a supercorrente através da barreira por tunelamento quântico, um fenômeno conhecido como efeito Josephson. Essa configuração pode formar a base para magnetômetros extremamente sensíveis, conhecidos como SQUIDs, bem como muitos outros dispositivos.

Diodo túnel

Em diodos túnel, um diodo permite o tunelamento de elétrons para certas voltagens. Isso permite que eles sejam usados para gerar sinais de alta frequência.

Microscópio de tunelamento por varredura

Em microscopia de tunelamento por varredura (STM), a ponta/ar/substrato (metal-isolante-metal) pode ser vista como uma junção túnel.