Osvjetljenje lavina i Zenerova kvar

Što je slom lavine?

Najvažniji korijen za slom lavine je ono što zovemo "lavinski učinak". To se događa kada znatno visoki inverzni pristranost uzrokuje širenje područja iscrpljivanja. Ovaj proces, zauzvrat, čini električno polje znatno snažnim. Manjinski prijevoznici ubrzavaju se u ovoj regiji iscrpljivanja i dobivaju kinetičku energiju. Elektroni koji se nalaze u valance bendu su odbačeni kada je polje znatno jaka. To rezultira stvaranjem rupa i elektrona, koji je elektronski provodljiv. To dovodi dalje do energetski elektrona, koji se može smatrati rupom, koji može dati dva ili više nosača naboja. Kada se pojednostavljuju, to znači da je povećanje slično lavinu koja se temelji na eksponencijalnoj prirodi. Međutim, kao posljedica toga, utjecaj ionizacije uzrokuje toplinu unutar koje može prouzročiti potencijalno oštećenje diode koja bi uopće mogla uništiti diodu.

Što je Zenerova kvar?

S druge strane, razgradnja Zener-a odvija se kada se koncentracija dopiranja u velikoj mjeri povišena na ljestvici. To dovodi do porasta područja iscrpljivanja koji se širi manjim brojem atoma. Električno polje, međutim, postaje znatno jaka, ali i dalje uska. Dakle, mnogi nosači naboja ne mogu se ubrzati. Umjesto toga, poduzima se kvantno mehanički učinak. Taj je fenomen prepoznat kao kvantni tunel. Ionizacija se događa bez utjecaja. Kao rezultat, elektroni su u stanju samo prolaziti kroz tunel.

Učinak tunela

To se događa kada izolator razdvaja dva različita dijela vodiča. Redoslijed nanometara i debljina izolata su ekvivalentni drugoj. Uočava se porast zadane struje, pri čemu elektroni provode. Bez obzira na prvi instinkt da vjerujemo da će strujom struje blokirati izolator, može se zamijetiti da se elektroni mogu proći kroz izolatore kao rezultat oštećenja. Ovaj čin čini da izgleda kao da su elektroni nestali, ili jednostavno preselili s jedne strane i pojavili se s druge strane. Zaključno, može se reći da valna priroda elektrona omogućuje taj proces.

Unatoč različitosti, dva kvarova dijele sličnost. Oba mehanizma oslobađaju slobodne nosače naboja u području iscrpljivanja. To uzrokuje da dioda nastavi kada se preokrenu obrnuto.

Međutim, oba mehanizma razlikuju se na temelju različitih razloga, koji su prvenstveno niski u kvantnom mehaničkom aspektu kvarova. Razlike su definirane u sljedećem tekstu:

Postupak

Proces sloma Avalanche uglavnom uključuje fenomen poznat kao utjecaj ionizacije. Zahvaljujući visokom polju obrnuto-pristranosti, potiče se gibanje manjinskih prijevoznika kroz spajanje. Dok postoji znatno povećanje napona suprotnog odstupanja, povećava se brzina nosača koji prelaze spoj. To zauzvrat uzrokuje da proizvode više nosača uklanjanjem elektrona i rupa iz kristalne rešetke. Pojava kvantnog tunela, koji donosi visoka električna polja, uzrokujući parove elektronske rupice da se izvuku iz kovalentnih veza. Kao rezultat, oni prelaze raskrižje. Ovaj se proces odvija za određeni napon kada kombinirano polje zbog nepokretnih iona u području iscrpljivanja i obrnute pristranosti kolektivno postaju u izobilju da utječu na slom Zener.

Struktura

Dioda koja se razbija, u slučaju slabljenja lavine, općenito je p-n spojna dioda koja se normalno dopira. Ipak, Zener diode sadrže visoko dopiran n i p regije, što rezultira tankom područja iscrpljivanja i vrlo visokom električnom polju kroz područje iscrpljivanja.

Koeficijent temperature

Pozitivan koeficijent temperature iskusan je padom lavina, dok s druge strane Zener uzrokuje da se napon prekine, što rezultira negativnim koeficijentom temperature.