Efect Zener

Caracteristica curent-tensiune pentru o diodă care prezintă avalanșă și defecțiuni Zener. Rețineți cum scara axei x este diferită pentru x pozitiv și negativ, mult mai mare în acest din urmă caz

Efectul Zener este un fenomen particular, descoperit de fizicianul american Clarence Zener , care apare în joncțiunile pn în polarizare inversă . Câmpul electric favorizează efectul de tunel al electronilor unui semiconductor care trec de la banda de polivalență la banda de conducție. În consecință, există o creștere bruscă a curentului invers datorită unui număr mare de transportatori minoritari care traversează bariera ^[1] .

Efectul Zener este distinct de defalcarea avalanșei chiar dacă ambii se referă la purtători minoritari, deoarece se datorează fenomenelor fizice bine separate. De fapt, spre deosebire de efectul tunel, în cazul defectării avalanșei, electronii din regiunea de epuizare din cauza câmpului electrostatic ridicat existent sunt aduși la o viteză atât de mare încât să aibă suficientă energie pentru a crea perechi electron-gaură prin coliziune cu electronii legate de. Efectul Zener sau defalcarea avalanșei pot apărea independent sau simultan. În general, dacă tensiunea de rupere în diode este mai mică de 5 V, suntem în regimul efectului Zener, în timp ce dacă este mai mare de 5 V, suntem în regiunea de avarie. În jurul valorii de 5 V este în regim intermediar unde ambele efecte se combină.

Pe măsură ce temperatura crește, tensiunea de rupere Zener scade: datorită scăderii decalajului și, prin urmare, a barierei de efect a tunelului. Opusul se întâmplă pentru defalcarea avalanșei.

Din punct de vedere al dopajului, numai joncțiunile pn foarte puternic dopate (deci cu o zonă de epuizare foarte mică) prezintă acest efect. De fapt, dimensiunea zonei de golire reprezintă bariera dintre cele două părți ale joncțiunii. Deoarece efectul tunelului este puternic influențat de extinderea spațială a barierei: în practică, doar barierele foarte înguste permit acest lucru.

Există unele diode special concepute pentru a funcționa și în zona de defalcare prin efectul zener și se numesc diode Zener . Ei găsesc aplicații, de exemplu, ca limitatori de tensiune .

Notă

linkuri externe

• ( EN ) Efect Zener , pe Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica