Рисунок 1.1 Вольт-амперна характеристика тунельного діода.

При відсутності зовнішньої напруги (U = 0, рис. 1, д))рівень Фермі по всій системі однаковий (Wвn = Wфp)і проти зайнятих електронами рівнів p-області розташовуються зайняті рівні n-області. Тунельний перехід електронів неможливий, і струм дорівнює нулю. При подачі прямої напруги рівні Фермі зміщуються на величину W = q (рис. 1.а)і проти частини енергетичних рівнів, зайнятих електронами в n-області (подвійна штриховка), виявляться вільні рівні в p-області. У результаті відбувається тунельний перехід електронів з n-області в p-області проходить прямий тунельний струм, пропорційний площі перекриття вільних дозволених енергетичних рівнів валентної зони p-області і заполн6енних енергетичних рівнів зони провідності n-області. Тунельний струм буде збільшуватися до тих пір, поки перекриття не стане максимальним (рис. 1, б). При подальшому збільшенні прямої напруги площа перекриття відповідних рівнів і тунельний струм перекриття відповідних рівнів і тунельний струм зменшуються (рис. 1,в). При деякому прямій напрузі зайняті електронами енергетичні рівні зони провідності n-області виявляться цілком розташованими