Эффект Зенера - Zener effect

В I-V кривая для диода, показывающего лавину и пробой Зенера.

В электроника, то Эффект Зенера (наиболее заметно используется в названных должным образом Стабилитрон ) является разновидностью электрический пробой, обнаруженный Кларенс Мелвин Зенер. Это происходит в обратный смещенный p-n диод когда электрическое поле позволяет туннелировать электроны из валентной зоны в зону проводимости полупроводник, что приводит к многочисленным бесплатным миноритарные перевозчики которые внезапно увеличивают обратный Текущий.^[1]

Механизм

При высоком напряжении обратного смещения p-n-переход область истощения расширяется, что приводит к возникновению сильного электрического поля через переход.^[2] Достаточно сильные электрические поля позволяют туннелировать электроны через обедненную область полупроводник, что приводит к многочисленным бесплатным носители заряда. Эта внезапная генерация носителей быстро увеличивает обратный ток и приводит к большой наклонной проводимости Стабилитрон.

Связь с эффектом лавины

Эффект Зенера отличается от сход лавины. Лавина в аварии связана с миноритарным перевозчиком электроны в переходной области ускоряется электрическим полем до энергий, достаточных для освобождения электронно-дырочных пар посредством столкновений со связанными электронами. Зинер и лавинный эффект могут возникать одновременно или независимо друг от друга. Как правило, пробои диодного перехода при напряжении ниже 5 вольт вызваны эффектом стабилитрона, тогда как пробои при напряжении более 5 вольт вызываются лавинным эффектом.^{[нужна цитата ]} Пробои, происходящие при напряжениях, близких к 5 В, обычно вызываются комбинацией этих двух эффектов. Установлено, что напряжение пробоя Зенера возникает при напряженности электрического поля около 3×10⁷ В / м.^[1]Пробой стабилитрона происходит в сильно легированных переходах (умеренно легированный полупроводник p-типа и сильно легированный n-тип), что приводит к узкой обедненной области.^[2] Лавинный пробой происходит в слаболегированных переходах, которые создают более широкую обедненную область. Повышение температуры в переходе увеличивает вклад эффекта Зинера в пробой и уменьшает вклад лавинного эффекта.

Рекомендации