Diferencia entre Avalanche Breakdown y Zener Breakdown
¿Qué es una avería de avalancha?
La raíz principal de la ruptura del área es lo que llamamos el “efecto avalancha”. Esto ocurre cuando un voltaje inverso significativamente alto hace que la región de agotamiento se ensanche. Este proceso, a su vez, hace que el campo eléctrico sea mucho más fuerte. Los portadores de carga minoritarios aceleran en esta región de agotamiento y ganan energía cinética. Los electrones que se encuentran en la banda de valencia se eliminan cuando el campo es lo suficientemente fuerte. Esto crea un hueco y un electrón, que es un electrón de conducción. Como resultado de esto, un electrón energético, que puede considerarse como un hueco, puede producir dos o más portadores de carga. Dicho en términos más simples, esto significa que un aumento similar a una avalancha se basa en una naturaleza exponencial. Sin embargo, como resultado, la ionización por impacto genera calor y puede dañar el diodo, lo que puede destruir el diodo por completo.
¿Qué es el desglose de Zener?
La ruptura de Zener, por otro lado, ocurre cuando la concentración de dopaje en la escala aumenta considerablemente. Esto hace que la región de empobrecimiento se expanda en un pequeño número de átomos. Sin embargo, el campo eléctrico se vuelve sustancialmente fuerte, pero permanece estrecho. Por lo tanto, muchos portadores de carga no pueden acelerarse. En cambio, se convierte en un efecto mecánico cuántico. Este fenómeno se conoce como tunelización cuántica. La ionización ocurre sin ningún impacto. Como resultado, los electrones pueden hacer un túnel directamente.
Efecto túnel
Esto ocurre cuando un aislador separa dos piezas separadas de conductor. El orden de los nanómetros y el espesor del aislante son iguales entre sí. Se observa un aumento en la corriente dada, a través de la cual fluyen los electrones. A pesar del primer instinto de creer que el flujo de corriente sería bloqueado por un aislador, se puede observar que los electrones son capaces de atravesar los aisladores como resultado del daño. Esta acción hace que parezca que los electrones han desaparecido, o simplemente se reubican en un lado y aparecen en el otro. Finalmente, se puede decir que la naturaleza ondulatoria de los electrones permite este proceso.
A pesar de ser diferente, existe una similitud entre los dos desgloses. Ambos mecanismos liberan portadores libres en la región de agotamiento. Esto hace que el diodo conduzca cuando está polarizado inversamente.
Sin embargo, los dos mecanismos difieren en función de varias razones, que son principalmente bajas en el aspecto mecánico cuántico de las averías. Las diferencias se definen en el siguiente texto:
Proceso
El proceso de descomposición de la avalancha está relacionado principalmente con un fenómeno llamado ionización por impacto. Debido a un alto campo de polarización inversa, se estimula el movimiento de portadores minoritarios a través del cruce. Aunque el voltaje de polarización inversa aumenta significativamente, la velocidad de los portadores que cruzan la unión aumenta posteriormente. Esto, a su vez, crea más portadores al eliminar electrones y huecos de la red cristalina. Se produce un efecto túnel cuántico, que a lo largo del alto campo eléctrico hace que los pares de huecos de electrones se extraigan de los enlaces covalentes. Como resultado, cruzan la intersección. Este proceso ocurre para un voltaje específico cuando el campo se combina debido a los iones inmóviles en la región de agotamiento y la abundante tendencia inversa juntos para afectar la ruptura de Zener.
Estructura
El diodo que se descompone, en el caso de ruptura del búfer, suele ser un diodo de unión pn dopado. Sin embargo, las regiones n y pi de los diodos Zener están fuertemente dopadas, lo que da como resultado una región de agotamiento delgada y un campo eléctrico muy alto en toda la región de agotamiento.
Coeficiente de temperatura
Las averías de avalancha experimentan un coeficiente de temperatura positivo, mientras que, por otro lado, un Zener hace que el voltaje se rompa, lo que resulta en un coeficiente de temperatura negativo.
