Różnica między awarią lawiny a awarią Zenera

Co to jest awaria lawinowa?

Najważniejszym źródłem awarii lawinowej jest to, co nazywamy „efektem lawinowym”. Ma to miejsce, gdy znacznie wysokie napięcie polaryzacji zwrotnej powoduje poszerzenie obszaru zubożenia. Ten proces z kolei powoduje, że pole elektryczne jest znacznie silne. Nośniki ładunku mniejszościowego przyspieszają w tym regionie wyczerpania i zyskują energię kinetyczną. Elektrony znajdujące się w paśmie falbany są odrzucane, gdy pole jest znacznie silne. Powoduje to powstanie dziury i elektronu, który jest elektronem przewodzącym. Prowadzi to ponadto do powstania elektronu energetycznego, który można uznać za dziurę, który może wytworzyć dwa lub więcej nośników ładunku. Mówiąc prościej, oznacza to, że wzrost jest podobny do lawiny opartej na wykładniczej naturze. Jednak w wyniku tego jonizacja uderzeniowa powoduje ciepło, w którym może dojść do potencjalnego uszkodzenia diody, co może całkowicie zniszczyć diodę.

Co to jest podział Zenera?

Z drugiej strony rozpad Zenera ma miejsce, gdy stężenie dopingu jest znacznie podwyższone na skali. Prowadzi to do rozszerzenia obszaru zubożenia o niewielką liczbę atomów. Pole elektryczne staje się jednak zasadniczo silne, ale pozostaje wąskie. Dlatego wielu przewoźników ładunków nie może zostać przyspieszonych. Zamiast tego podejmowany jest efekt mechaniki kwantowej. Zjawisko to jest rozpoznawane jako tunelowanie kwantowe. Jonizacja zachodzi bez żadnego wpływu. W rezultacie elektrony mogą po prostu tunelować.

Efekt tunelowania

Dzieje się tak, gdy izolator oddziela dwa różne odcinki przewodnika. Kolejność nanometrów i grubość izolatora są równoważne innym. Obserwuje się wzrost danego prądu, przez który elektrony przewodzą. Pomimo pierwszego instynktu, który przypuszczał, że przepływ prądu zostałby zablokowany przez izolator, można zaobserwować, że elektrony są w stanie przejść przez izolatory w wyniku uszkodzenia. Ten czyn sprawia wrażenie, jakby elektrony zniknęły lub po prostu przeniosły się z jednej strony i pojawiły się z drugiej. Podsumowując, można powiedzieć, że falowa natura elektronów umożliwia ten proces.

Pomimo tego, że dwa awarie mają podobne podobieństwo. Oba mechanizmy zwalniają przewoźników bezpłatnie w regionie wyczerpania. Powoduje to, że dioda przewodzi, gdy napięcie jest odwrócone.

Oba mechanizmy różnią się jednak z różnych powodów, które przede wszystkim są niskie w aspekcie mechaniki kwantowej awarii. Różnice są zdefiniowane w następującym tekście:

Proces

Proces rozpadu lawiny obejmuje przede wszystkim zjawisko znane jako jonizacja uderzeniowa. Ze względu na wysokie pole odwrotnego uprzedzenia, ruch przewoźników mniejszościowych przez skrzyżowanie jest zachęcany. Podczas gdy występuje znaczny wzrost napięcia napięcia zwrotnego, prędkość nośników przekraczających skrzyżowanie następnie wzrasta. To z kolei powoduje, że wytwarzają więcej nośników, eliminując elektrony i dziury z sieci krystalicznej. Występowanie tunelowania kwantowego, które przenosi wysokie pole elektryczne, powodując wyciąganie par elektron-dziura z wiązań kowalencyjnych. W rezultacie przekraczają skrzyżowanie. Proces ten zachodzi przy określonym napięciu, gdy połączone pole z powodu nieruchliwych jonów w obszarze zubożenia i odwrotne napięcie zbiorcze stają się obfite, aby wpłynąć na rozkład Zenera.

Struktura

Diody, które psują się, w przypadku awarii lawinowej, są zwykle diodami łączącymi p-n, które są zwykle domieszkowane. Niemniej jednak diody Zenera zawierają silnie domieszkowane regiony n i p, co powoduje powstanie cienkiego obszaru zubożenia i bardzo dużego pola elektrycznego w całym regionie zubożenia.

Współczynnik temperatury

Dodatni współczynnik temperaturowy jest odczuwany przez awarie lawinowe, podczas gdy z drugiej strony Zener powoduje uszkodzenie napięcia, co powoduje ujemny współczynnik temperaturowy.

Różnica między podziałem lawinowym a podziałem Zenera: tabela porównawcza