і, і струм починає зменшується (область 3, рис.5, д), в результаті чого і виникає ефект негативного диференціального опору (NDR), відповідний ділянці на вольт-амперної характеристики рис. 9.5, д в проміжку між точками 2 і 3. Потім, при подальшому підвищенні напруги, струм через структуру починає зростати завдяки термоіонного емісії через бар'єр (область 4 на рис.5, г і проміжок між точками 3 і 4 на характеристиці).
Саме на цьому ефекті заснована дія багатьох промислово випускаються діодів з резонансним туннелированием (RTD), широко застосовуваних у мікрохвиль техніці. Основною характеристикою, що використовується для оцінки робочих параметрів, виступає відношення струмів пікового струму до мінімального току (PVCR) на вольт-амперної характеристиці, тобто відношення максимального струму (точка 2) до мінімального току на западині (точка 3). Для звичайних структур AlGaAs-GaAs при кімнатних температурах це відношення становить близько 5, проте в структурах з напружених шарів InAs, оточених бар'єрами з матеріалу AlAs, що працюють при температурі рідкого азоту, це відношення може бути доведено до 10.
Діод з резонансним туннелированием (RTD) можна представити у вигляді негативного опору, поєднаного з паралельною ємністю діода С і послідовним опором R s (так само, як і у випадку звичайних діодів). Ця схема дозволяє досить легко продемонструвати, що максимум робочої частоти підвищується при зменшенні С. Діод з резонансним туннелированием зазвичай виготовляється з низьколегованих напівпровідників, в результаті чого виникає досить широка область просторового заряду між бар'єрами і областю колектора, якій відповідає мала еквівалентна ємність. Внаслідок цього робочі частоти RTD і можуть досягати декількох терагерц (ТГц), що значно вище робочих частот тунельних діодів Есакі (порядку 100 ГГц, з часом відгуку до 10 - 13 с). Низькі значення негативного диференціального опору, тобто дуже різкий спад після максимуму на вольт-амперної характеристиці, дозволяє забезпечувати високу частоту роботи пристрою, внаслідок чого RTD є єдиними електронними приладами, здатними функціонувати на частотах порядку 1 ТГц, тобто є приладами з мінімальним часом прольоту електронів.
Взагалі кажучи, що передається від транзисторів RTD на зовнішнє навантаження потужність, досить мала, і їх вихідний імпеданс також досить малий, внаслідок чого такі транзистори дуже важко узгодити в схемах з хвилеводами або антенами. Вихідний сигнал таких транзисторів зазвичай становить лише кілька милливатт, оскільки їх вихідна напруга зазвичай менше 0,3 В, що обумовлено значеннями висоти бар'єрів і енергетичних рівнів у квантових ямах. В даний час діоди з резонансним туннелированием дуже часто використовуються для демонстрації різних можливостей їх застосування в різноманітних пристроях, включаючи статичні запам'ятовувальні пристрої з довільним доступом (статичні ОЗП), генератори імпульсів, багатозначні запам'ятовують пристрої, багатозначні і перемикаються логічні пристрої, аналогово-цифрові перетворювачі, осцилятори, зсувні регістри, підсилювачі з низьким рівнем шумів, логічні схеми типу MOBILE або нечіткої логіки, помножувачі частоти, нейронні мережі і т. п. Зокрема, особливий інтерес творців різних логічних схем залучають пристрої зі значеннями коефіцієнта PVCR (відношення максимального струму до струму в долині) порядку 3 або вище, особливо у поєднанні з високими значеннями щільності пікового струму J p...
