穿隧二極體

穿隧二極體是一種把量子穿隧用進電路裡的電子元件。它是一個兩側都被極重摻雜的半導體接面，因而兩者之間的邊界層異常之薄——僅有幾奈米。越過如此狹窄的勢壘，電子並不需要足夠的能量去翻越；它們乾脆徑直穿隧過去，彷彿勢壘部分透明似的出現在另一側。

這種穿隧賦予該元件一種奇特而寶貴的性質：負微分電阻區。在普通電阻裡，升高電壓總會增大電流。而在穿隧二極體中，在某一範圍內，升高電壓反倒使電流下降，因為原本允許穿隧的能級漸漸錯開了對準。一個電流隨電壓升高而下降的元件，能夠放大訊號並維持振盪，這正是穿隧二極體曾用於極快速、高頻電路的原因。

由於穿隧基本上是瞬時的，並不依賴電荷緩慢漂移越過接面，穿隧二極體能極快地切換，直至微波頻段。江崎玲於奈於一九五七年發現這一效應，並因此分享諾貝爾獎。儘管如今它大體已被其他元件取代，穿隧二極體卻是一個早期而生動的證明：一種曾被認為純屬理論的量子效應，竟可被設計進實用的電子學之中。