2.1.3.1 Flash 的物理学原理与发明历程
经典物理学认为
物体越过势垒,有一阈值能量;粒子能量小于此能量则不能越过,大于此能
量则可以越过。例如骑自行车过小坡,先用力骑,如果坡很低,不蹬自行车也能
靠惯性过去。如果坡很高,不蹬自行车,车到一半就停住,然后退回去。
量子力学则认为
即使粒子能量小于阈值能量,很多粒子冲向势垒,一部分粒子反弹,还会有
一些粒子能过去,好象有一个隧道,称作“量子隧道(quantum tunneling)”。
可见,宏观上的确定性在微观上往往就具有不确定性。虽然在通常的情况下,隧
道效应并不影响经典的宏观效应,因为隧穿几率极小,但在某些特定的条件下宏
观的隧道效应也会出现。
发明历程
1957 年,受雇于索尼公司的江崎玲於奈(Leo Esaki,1940~)在改良高频 晶体管 2T7 的过程中发现,当增加 PN 结两端的电压时电流反而减少,江崎玲於奈将这种反常的负电阻现象解释为隧道效应。此后,江崎利用这一效应制成了隧道二极管(也称江崎二极管)。
1960 年,美裔挪威籍科学家加埃沃(Ivan Giaever,1929~)通过实验证明了在超导体隧道结中存在单电子隧道效应。在此之前的1956 年出现的“库珀对”及 BCS 理论被公认为是对超导现象的完美解释,单电子隧道效应无疑是对超导理论的一个重要补充。
1962 年,