Verschil tussen lawine-uitval en Zener Breakdown

Wat is Avalanche Breakdown?

De belangrijkste oorzaak van de lawine-afbraak is wat we "lawine-effect" noemen. Dit vindt plaats wanneer significant hoge tegeninstelspanning de verbreding van het uitputtingsgebied veroorzaakt. Dit proces maakt op zijn beurt het elektrische veld aanzienlijk sterk. De minderheidsladingsdragers versnellen in dit depletiegebied en krijgen kinetische energie. De elektronen gevonden in de valance-band worden afgebroken wanneer het veld aanzienlijk sterk is. Dit resulteert in de creatie van een gat en een elektron, dat een geleidingselektron is. Dit leidt verder tot een energetisch elektron, dat als een gat kan worden beschouwd, dat twee of meer ladingdragers kan opleveren. In eenvoudige bewoordingen betekent dit dat een toename vergelijkbaar is met een lawine gebaseerd op het exponentiële karakter. Als gevolg hiervan veroorzaakt de inslag-ionisatie warmte, die kan resulteren in potentiële schade aan de diode die de diode geheel zou kunnen vernietigen..

Wat is Zener Breakdown?

Zener-afbraak vindt daarentegen plaats wanneer de doteringsconcentratie grotendeels op de schaal wordt verhoogd. Dit leidt tot een verbreding van het uitputtingsgebied door een klein aantal atomen. Het elektrische veld wordt echter aanzienlijk sterk, maar blijft smal. Veel ladingdragers kunnen dus niet versneld worden. In plaats daarvan wordt een kwantummechanisch effect ondernomen. Dit fenomeen wordt herkend als quantum-tunneling. De ionisatie gebeurt zonder enige impact. Als gevolg hiervan kunnen de elektronen gewoon doorheen tunnelen.

Tunneleffect

Dit gebeurt wanneer de isolator twee afzonderlijke stukken van een geleider scheidt. De volgorde van de nanometers en de dikte van de isolator zijn equivalent aan een andere. Een stijging van de gegeven stroom wordt waargenomen, waardoor de elektronen geleiden. Ondanks het eerste instinct om te geloven dat de stroomstroming zou worden geblokkeerd door een isolator, kan worden opgemerkt dat de elektronen als gevolg van de schade door de isolatoren kunnen gaan. Door deze handeling lijkt het alsof de elektronen zijn verdwenen of eenvoudigweg van de ene kant zijn verplaatst en aan de andere kant zijn verschenen. Concluderend kan worden gezegd dat de golfkarakteristiek van elektronen dit proces mogelijk maakt.

Ondanks dat ze verschillend zijn, delen de twee storingen een gelijkenis. Beide mechanismen maken vrije ladingsdragers vrij in het uitputtingsgebied. Dit zorgt ervoor dat de diode geleegd wordt als deze in tegengestelde richting wordt ingesteld.

Beide mechanismen verschillen echter op basis van verschillende redenen, die vooral laag zijn in het kwantummechanische aspect van de uitsplitsingen. De verschillen worden gedefinieerd in de volgende tekst:

Werkwijze

Het proces van Avalanche-afbraak heeft voornamelijk betrekking op een fenomeen dat bekend staat als impactionisatie. Vanwege een hoog omgekeerd voorspanningsveld wordt de beweging van minderheidsdragers door de kruising gestimuleerd. Hoewel er een aanzienlijke toename is van de tegengestelde voorspanning, neemt de snelheid van de door de verbinding komende dragers toe. Dit veroorzaakt op zijn beurt dat ze meer dragers produceren door elektronen en gaten uit het kristalrooster te elimineren. Het voorkomen van quantum-tunneling, dat het hoge elektrische veld meebrengt, waardoor elektron-gatparen worden getrokken uit de covalente bindingen. Als gevolg kruisen ze de kruising. Dit proces vindt plaats voor een specifieke spanning wanneer het gecombineerde veld als gevolg van de immobiele ionen in depletiezone en de omgekeerde bias collectief overvloedig worden om Zener-afbraak te beïnvloeden.

Structuur

De diode die afbreekt, in het geval van lawinedoorslag, is in het algemeen een p-n junctiediode die normaal is gedoteerd. Niettemin bevatten zenerdiodes sterk gedoteerde n- en p-regio's, resulterend in een dun uitputtingsgebied en een zeer hoog elektrisch veld over het uitputtingsgebied.

Temperatuurcoëfficiënt

Positieve temperatuurcoëfficiënt wordt ervaren door lawine-uitval, terwijl Zener daarentegen de spanning doet afbreken, wat resulteert in een negatieve temperatuurcoëfficiënt.

Verschil tussen Avalanche Breakdown en Zener Breakdown: Comparison Chart