Diferença entre Avalanche Breakdown e Zener Breakdown

O que é avaria no Avalanche?

A principal raiz da quebra de avalanche é o que chamamos de "efeito avalanche". Isso ocorre quando a tensão de polarização reversa significativamente alta causa o alargamento da região de depleção. Este processo, por sua vez, torna o campo elétrico consideravelmente forte. As transportadoras minoritárias de carga aceleram nesta região de depleção e ganham energia cinética. Os elétrons encontrados na banda de valência são arrancados quando o campo é consideravelmente forte. Isso resulta na criação de um buraco e um elétron, que é um elétron de condução. Isso ainda leva a um elétron energético, que pode ser considerado um buraco, capaz de produzir dois ou mais portadores de carga. Quando colocado em termos mais simples, isso significa que um aumento é semelhante a uma avalanche com base na natureza exponencial. No entanto, como resultado, a ionização por impacto causa calor dentro do qual pode resultar em dano potencial ao diodo, o que pode destruir completamente o diodo..

O que é o Zener Breakdown?

A quebra do Zener, por outro lado, ocorre quando a concentração de doping é elevada em grande parte na escala. Isso leva à região de depleção aumentando em um pequeno número de átomos. O campo elétrico, no entanto, se torna substancialmente forte, mas permanece estreito. Assim, muitas operadoras de cobrança não podem ser aceleradas. Em vez disso, é realizado um efeito mecânico quântico. Esse fenômeno é reconhecido como tunelamento quântico. A ionização acontece sem nenhum impacto. Como resultado, os elétrons são capazes de apenas atravessar um túnel.

Efeito de tunelamento

Isso ocorre quando o isolador separa duas partes distintas de um condutor. A ordem dos nanômetros e a espessura do isolador são equivalentes a outro. Um aumento na corrente fornecida é observado, pelo qual os elétrons conduzem. Apesar do primeiro instinto de acreditar que o fluxo de corrente seria bloqueado por um isolador, pode-se observar que os elétrons são capazes de passar através dos isoladores como resultado do dano. Esse ato faz parecer que os elétrons desapareceram ou simplesmente se mudaram de um lado e apareceram do outro lado. Em conclusão, pode-se dizer que a natureza das ondas dos elétrons permite esse processo.

Apesar de diferentes, as duas avarias compartilham uma semelhança. Ambos os mecanismos liberam transportadoras gratuitas na região de depleção. Isso faz com que o diodo conduza quando polarizado reversamente.

No entanto, ambos os mecanismos diferem com base em uma variedade de razões, principalmente baixas no aspecto da mecânica quântica das falhas. As diferenças são definidas no seguinte texto:

Processo

O processo de decomposição do Avalanche envolve predominantemente um fenômeno conhecido como ionização por impacto. Devido a um elevado campo de polarização inversa, é encorajado o movimento de transportadoras minoritárias através da junção. Embora exista um aumento substancial na tensão de polarização reversa, a velocidade das portadoras que cruzam a junção aumenta subsequentemente. Isso, por sua vez, faz com que produzam mais portadores, eliminando elétrons e orifícios da estrutura cristalina. A ocorrência de tunelamento quântico, que leva ao alto campo elétrico, fazendo com que pares elétron-buraco sejam puxados das ligações covalentes. Como resultado, eles cruzam o cruzamento. Esse processo ocorre para uma voltagem específica quando o campo combinado devido aos íons imóveis na região de depleção e o viés reverso coletivamente se tornam abundantes para impactar a quebra do Zener.

Estrutura

Os diodos que quebram, em caso de avalanches, geralmente são diodos de junção p-n que são dopados normalmente. No entanto, os diodos Zener contêm regiões n e p altamente dopadas, resultando em uma região de depleção fina e em um campo elétrico muito alto em toda a região de depleção.

Coeficiente de temperatura

O coeficiente de temperatura positivo é experimentado pelas quebras do Avalanche, enquanto, por outro lado, o Zener causa a quebra da tensão, resultando em um coeficiente de temperatura negativo..

Diferença entre Avalanche Breakdown e Zener Breakdown: Gráfico Comparativo