Zener-bontás és Zener-karakterisztika

A kimerülési tartomány szélessége meglehetősen szűkerősen adalékolt félvezető diódában. Tekintsünk egy erősen adalékolt félvezető diódát fordított irányú állapotban. Itt a keskeny kimerülési tartomány szélessége (a magas doping miatt) nagy áramteret eredményez, amely a csomóponton kialakult, mivel az elektromos mező megegyezik a potenciális gradienssel. Például egy 3 V-os fordított feszültség 100 A-ono a vastag (rendkívül keskeny) kimerülési régió elektromos mezőt eredményez

Ennek az erősen intenzív elektromos mezőnek köszönhetően aa kovalens kötések száma a p-n csomópont törésében, mely a valens elektronjaikat szabadítja fel. Ily módon a valenciaelektronok izgatódnak és átállnak a vezetési sávra, ami a diódán átáramló áram áramának hirtelen növekedéséhez vezet. Ezt a jelenséget nevezik Zener bontás, és a megfelelő feszültséget hívják Zener bontási feszültség és általában V jelöliZAz 1. ábrán piros színben látható. A jelenséget először Dr. Clarence Zener 1934-ben figyelték meg és magyarázta el, és így nevezték el.

V-I görbe a Zener lebontási jelenséget ábrázoló p-n csomóponthoz

Továbbá meg kell jegyezni, hogy a Zener szüneta lefelé irányítható jelenség, mivel a létrehozott töltőhordozók száma hatékonyan szabályozható az alkalmazott elektromos mező vezérlésével. Jellemzően a Zener meghibásodása miatt a dióda csomópontja 5V alá csökken, és nem károsítja az eszközt, hacsak nincs előírás a keletkező hő felszabadítására. Továbbá a Zener-feszültség negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a Zener megszakítási feszültsége a csomópont hőmérsékletének növekedésével csökken. Meg kell azonban jegyezni, hogy a feszültség, amelyen a Zener bontás a dióda gyártása során beállítható. Végül szem előtt kell tartani, hogy a széles körben használt Zener-diódák alkalmazásai a Zener hatásán vagy a Zener feszültségen alapulnak.

Hozzászólások
Hozzászólni