Zener-Zusammenbruch und Zener-Charakteristik

Die Breite des Verarmungsbereichs ist ziemlich schmalin stark dotierter Halbleiterdiode. Betrachten wir eine stark dotierte Halbleiterdiode im Sperrzustand. Hier führt die Breite des engen Verarmungsbereichs (aufgrund der hohen Dotierung) zu einem hohen elektrischen Feld, das sich an der Verbindung entwickelt, da das elektrische Feld dem Potentialgradienten entspricht. Zum Beispiel eine Sperrspannung von 3 V über 100 AO dicker (extrem enger) Verarmungsbereich führt zu einem elektrischen Feld von

Aufgrund dieses stark verstärkten elektrischen Feldes aAnzahl der kovalenten Bindungen im p-n-Übergang, wobei ihre Valenzelektronen freigesetzt werden. Auf diese Weise werden Valenzelektronen angeregt und wandern in das Leitungsband, was zu einem abrupten Anstieg des Stromflusses durch die Diode führt. Dieses Phänomen wird als bezeichnet Zener-Zusammenbruchund die entsprechende Spannung wird aufgerufen Zener-Durchbruchspannung und normalerweise mit V bezeichnetZDas Phänomen wurde erstmals von Dr. Clarence Zener im Jahr 1934 beobachtet und erklärt und ist daher nach ihm benannt.

V-I-Kurve für einen p-n-Übergang, der das Zener-Durchbruchsphänomen darstellt

Ferner ist zu beachten, dass der Zener brichtDown ist ein steuerbares Phänomen, da die Anzahl der erzeugten Ladungsträger durch Steuern des angelegten elektrischen Feldes effektiv gesteuert werden kann. In der Regel führt der Zenerdurchbruch dazu, dass der Diodenübergang unter 5 V fällt und das Gerät nur dann beschädigt, wenn die erzeugte Wärme nicht freigegeben wird. Darüber hinaus hat die Zener-Durchbruchsspannung einen negativen Temperaturkoeffizienten, was bedeutet, dass die Zener-Durchbruchsspannung mit steigender Sperrschichttemperatur abnimmt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Spannung bei der Zener-Panne tritt während der Diodenherstellung einstellbar auf. Schließlich ist zu beachten, dass die Anwendungen einer weit verbreiteten Zenerdiode auf dem Zener-Effekt oder der Zener-Durchbruchspannung basieren.

Bemerkungen
Einen Kommentar hinzufügen