<p>los Desglose de avalancha y Desglose de Zener Hay dos mecanismos diferentes por los que se rompe una unión PN. La ruptura de Zener y Avalanche ocurren en diodos con polarización inversa.
La ruptura de la avalancha ocurre debido a la ionización de electrones y pares de huecos, mientras que la ruptura de Zener ocurre debido a un fuerte dopaje. Estos se explican a continuación en detalle.
Índice de contenidos
Desglose de avalancha
El mecanismo de ruptura de la avalancha ocurre debido a la corriente de saturación inversa. El material de tipo P y tipo N juntos forma la unión PN. La región de agotamiento se desarrolla en la unión donde los materiales de tipo P y N entran en contacto.
Los materiales de tipo P y N de la unión PN no son perfectos y tienen algunas impurezas, es decir, el material de tipo p tiene algunos electrones y el material de tipo N tiene algún hueco. El ancho de la región de agotamiento varía. Su ancho depende del sesgo aplicado al terminal de la región P y N.
La polarización inversa aumenta el campo eléctrico en la región de agotamiento. Cuando existe un campo eléctrico alto a través del agotamiento, aumenta la velocidad del portador de carga minoritario que cruza la región de agotamiento. Estos portadores chocan con los átomos del cristal. Debido a la violenta colisión, el portador de carga saca los electrones del átomo.
La colisión aumenta el par electrón-hueco. A medida que el agujero de electrones induce el alto campo eléctrico, se separan rápidamente y chocan con los otros átomos de los cristales. El proceso es continuo y el campo eléctrico se vuelve mucho más alto que la corriente inversa que comienza a fluir en la unión PN. El proceso se conoce como el Desglose de avalancha. Después de la avería, la unión no puede recuperar su posición original porque el diodo se quema por completo.
Desglose de Zener
La unión PN está formada por la combinación del material semiconductor tipo p y tipo n. La combinación de las regiones de tipo P y tipo N crea la región de agotamiento.
El ancho de la región de empobrecimiento depende del dopaje del material semiconductor de tipo P y N. Si el material está fuertemente dopado, el ancho de la región de empobrecimiento se vuelve muy delgado.
El fenómeno de la ruptura de Zener ocurre en la región de agotamiento muy delgada. La región delgada de agotamiento tiene más cantidad de electrones libres. La polarización inversa que se aplica en la unión PN desarrolla la intensidad del campo eléctrico en la región de agotamiento. La fuerza de la intensidad del campo eléctrico llega a ser muy alta.
La intensidad del campo eléctrico aumenta la energía cinética de los portadores de carga libres. De este modo, los transportistas comienzan a saltar de una región a otra. Estos portadores de carga energética chocan con los átomos del material tipo p y tipo n y producen los pares electrón-hueco.
La corriente inversa comienza a fluir en la unión debido a que la región de agotamiento desaparece por completo. Este proceso se conoce como el desglose de Zener.
En la ruptura de Zener, la unión no está completamente dañada. La región de agotamiento vuelve a su posición original después de la eliminación del voltaje inverso.
Circuito equivalente de un diodo Zener ideal y un diodo Zener real
Diodo zener ideal
La región de ruptura del diodo Zener ideal en la curva VI se considera vertical. El gráfico muestra que el voltaje permanece constante incluso después de la variación de la corriente.
Por lo tanto, se desprecia la resistencia del diodo Zener. El diodo Zener en la región de ruptura se comporta idealmente como una batería.
los diagrama de circuito equivalente se muestra a continuación:
En un circuito, un diodo Zener ideal puede ser reemplazado por una fuente de voltaje Vz, cuando el diodo Zener está operando en la región de ruptura.
Diodo Zener real
El gráfico de la región de ruptura del diodo Zener real no es exactamente vertical. El gráfico muestra que el diodo Zener tiene cierta resistencia.
La siguiente figura muestra que el diodo Zener tiene una resistencia Rz conectada en serie con la batería de voltaje Vz.
El voltaje a través del diodo Zener será:
Se trata de Zener Breakdown y Avalanche Breakdown.
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