Zener Breakdown e Avalanche Breakdown

Un diodo é un compoñente electrónico que consta de dous electrodos. Estes dous electrodos son o electrodo positivo e o electrodo negativo. Estes diodos están compostos por materiais semicondutores como o xermanio, o silicio e o selenio. A propiedade máis importante dos diodos é que son capaces de conducir a corrente só nunha dirección. Os diodos úsanse como reguladores de tensión, interruptores, rectificadores, etc. Un diodo de unión PN é un tipo de diodo que ten un lado negativo (n) e un lado positivo (p). Os diodos de unión PN fanse engadindo impurezas aos dous lados do material semicondutor do diodo. Dous diodos de unión PN son o diodo Zener e o diodo avalancha. Este artigo trata dunha visión xeral da ruptura de Zener e da avalancha. Que é o diodo Zener? O diodo Zener é bastante similar a un diodo normal de unión PN, pero funciona principalmente no estado de polarización inversa. Non obstante, cando un diodo de unión PN normal está conectado en polarización inversa, trátase dun diodo Zener. Un diodo Zener non é máis que un diodo de unión PN moi dopado. Un diodo deseñado especialmente para varias aplicacións importantes. Diodo Zener Cando un diodo Zener está nesgado, funcionará como diodos comúns. Non obstante, cando o diodo de unión PN estea en polarización inversa, a capa de esgotamento do diodo farase máis ancha. Se seguimos aumentando a tensión de polarización inversa, a capa de esgotamento do diodo farase máis ampla. Tamén haberá unha corrente de saturación inversa constante por mor dos portadores minoritarios. A medida que se segue aplicando a tensión inversa na unión do diodo, os portadores minoritarios adquirirán enerxía cinética suficiente debido ao forte campo eléctrico. Os electróns libres chocarán cos ións estacionarios presentes na capa de esgotamento e xerarán máis electróns libres. Os electróns recentemente xerados tamén adquirirán enerxía cinética suficiente e tamén xerarán máis electróns. Debido a este fenómeno, xeraranse un gran número de electróns libres e o diodo converterase en condutor. Cando se aplica unha tensión de polarización inversa nos terminais dun diodo de unión PN altamente dopado, inmediatamente a rexión de esgotamento do diodo comezará a expandirse. Debido a esta tensión, xeraranse un gran número de portadores de electróns e buratos. A rexión de esgotamento ten electróns nun lado e furados no outro lado. Estes portadores de carga axudarán a crear un campo eléctrico moi potente na unión do diodo. A magnitude do campo eléctrico xerado dependerá da magnitude da voltaxe aplicada. A medida que se aumenta a tensión polarizada inversa, tamén aumentará a magnitude do campo eléctrico xerado.Descanso de Zener Este campo eléctrico comezará a exercer unha forza sobre os electróns que están presentes na banda de valencia. Comezará a tirar os electróns na banda de maior enerxía que tamén se coñece como banda de condución. Deste xeito, un gran número de electróns entrarán na banda de condución e axudarán no proceso de condución. Este proceso chámase ruptura de Zener e ten numerosas aplicacións. A unión PN do diodo de avalancha está deseñada de tal xeito que impide a concentración de corrente para que o diodo permaneza intacto por rotura de avalancha.Diodo de avalancha O diodo de avalancha está construído dun xeito similar ao do diodo Zener, e tanto a avalancha como a ruptura de Zener están presentes nun diodo de avalancha. Os diodos de avalancha están especialmente deseñados para a avaría de avalanchas e experimentan unha caída de tensión debido ás condicións de avaría. A diferenza dos diodos Zener, os diodos de avalancha manteñen unha tensión superior á tensión de avaría. Esta característica do diodo de avalancha proporciona unha mellor protección contra sobretensións en comparación cun diodo Zener. Un diodo de avalancha ten un pequeno coeficiente de tensión positivo. Que é Avalanche Breakdown? Nun dispositivo de unión PN, os electróns libres móvense pola rexión de esgotamento. Como resultado, posúen velocidade e debido a isto, estes electróns tamén posuirán enerxía cinética. Os portadores de carga minoritarios moveranse aleatoriamente dentro do dispositivo semicondutor debido á súa velocidade. Estes electróns chocarán con outros electróns estacionarios que se suxeitan firmemente ao átomo debido ao enlace covalente. Os electróns unidos romperán o enlace covalente e axudarán no proceso de condución movéndose á banda de condución. Isto ocorre debido aos electróns de alta velocidade que se moven na rexión de esgotamento. Estes electróns transfiren parte da súa enerxía cinética aos electróns estacionarios provocando o seu movemento.Avalanche Breakdown Isto fai que os electróns estacionarios se movan cara á banda de condución. A medida que a magnitude da tensión de polarización inversa a través do diodo aumenta, a enerxía cinética tamén aumentará. Isto fará que cada vez máis electróns chocen entre si, producindo a xeración de corrente. Esta corrente elevada pode provocar a rotura do diodo. Este fenómeno tamén se denomina Avalanche Breakdown. Diferenzas entre a ruptura de Zener e a avalancha. A principal diferenza radica no funcionamento dos dous diodos. A ruptura de Zener prodúcese cando hai un campo eléctrico elevado a través da unión. Por outra banda, o fenómeno de Avalanche Breakdown prodúcese por mor da colisión de electróns que se moven a unha velocidade moi alta. Outra diferenza radica na natureza do dopaxe. A ruptura de Zener prodúcese en diodos fortemente dopados, mentres que a de Avalanche ten lugar nun diodo lixeiramente dopado. O coeficiente de temperatura da avalancha e a ruptura de Zener tamén é diferente. A tensión de ruptura de Zener variará inversamente coa temperatura, pero a tensión de avalancha variará directamente coa temperatura. A tensión de funcionamento tamén é diferente na ruptura de Zener e de Avalanche. A ruptura de Zener prodúcese cando a tensión de funcionamento é inferior a 5V mentres que a avalancha prodúcese cando a tensión de funcionamento é superior a 5 V. Outra diferenza importante entre a ruptura de Avalanche e Zener é o movemento da banda de condución e da banda de mantas. No caso de avalancha, a banda de valencia empurrarase na dirección da banda de condución. Entón, trátase dunha visión xeral da avería de Zener e da avalancha. Coñecemos as funcións destes diodos. Tamén coñecemos a ruptura de Zener e a avalancha e varios termos relacionados. Podes mencionar algunhas aplicacións do diodo Zener?

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes