למהряoltage של זנר נמוך מ-voltage של התפרצות אבנשן?

מתח השבירה של זנר ומתח השבירה של אבנשן הם שני מנגנוני שבירה שונים במכשירים חצי-ה מוליכים, במיוחד דיודות. מתח השבירה הנגרם על ידי שני המנגנונים הללו שונה, בעיקר בשל המנגנונים הפיזיים השונים שלהם ותנאי ההתרחשות שלהם.

שבירת זנר

שבירת זנר מתרחשת במפגש PN עם כיוון הפוך, וכשהמתח ההפוך המופעל הוא גבוה מספיק, עוצמת השדה החשמלי במפגש PN היא מספיקה כדי לתת לאלקטרונים בתא הערכה את האנרגיה הנדרשת להעברתם לתא ההובלה כדי ליצור זוג אלקטרון-חור. תהליך זה מתרחש בעיקר שכבות דקות של חומרים חצי מוליכים, במיוחד במפגשים PN עם ריכוזי פגיעה גבוהים.

מאפיינים

• תנאי התרחשות: במפגש PN עם ריכוז פגיעה גבוה, עוצמת השדה החשמלי חזקה, מה שגורם לקלות בהעברת אלקטרונים.

• מתח השבירה: בדרך כלל מתרחש ברמות מתח נמוכות, בין בערך 2.5V ל-5.6V.

• מקדם טמפרטורה: מקדם טמפרטורה שלילי, כלומר ככל שהטמפרטורה עולה, מתח השבירה יורד.

שבירת אבנשן

שבירת אבנשן גם היא מתרחשת במפגש PN עם כיוון הפוך, אך זהו תהליך של התאוששות קוליסיונית. כשהמתח ההפוך המופעל מגיע לערכו מסוים, השדה החשמלי החזק מאיץ אלקטרונים חופשיים לאנרגיה קינטית גבוהה דיה כדי להתנגש באטומים ברשת וליצור זוגות אלקטרון-חור חדשים. הזוגות החדשים הללו ממשיכים להתנגש, ויוצרים תגובה שרשרת שמובילה בסופו של דבר לעלייה חדה בחוזר.

מאפיינים

• תנאי התרחשות: במפגש PN עם ריכוז פגיעה נמוך, עוצמת השדה החשמלי חלשה, ויש צורך במתח גבוה יותר כדי להפעיל את אפקט האבנשן.

• מתח השבירה: בדרך כלל מתרחש ברמות מתח גבוהות, בערך מעל 5V, בהתאם לחומר וריכוז הפגיעה.

• מקדם טמפרטורה: מקדם טמפרטורה חיובי, כלומר ככל שהטמפרטורה עולה, מתח השבירה会上升。请注意，根据要求，我将继续翻译剩余部分，并且保持格式不变。

זרנור מתח השבירה נמוך יותר ממתח השבירה של אבנשן עקב הסיבות הבאות:

• ריכוז פגיעה: שבר זנר מתרחש בדרך כלל במפגש PN עם ריכוז פגיעה גבוה, בעוד ששבר אבנשן מתרחש במפגש PN עם ריכוז פגיעה נמוך. ריכוז הפגיעה הגבוה משמעו שאפשר להשיג עוצמת שדה חשמלי מספיקה במתח נמוך, כך שהאלקטרונים בתא הערכה מקבלים אנרגיה מספיקה לעבור לתא ההובלה. לעומת זאת, במפגש PN עם ריכוז פגיעה נמוך נדרש מתח גבוה יותר כדי להשיג את אותה עוצמת שדה חשמלי.

• עוצמת השדה החשמלי: שבר זנר מתבסס בעיקר על מעברים אלקטרוניים שנגרמים על ידי שדות חשמליים מקומיים חזקים, בעוד ששבר אבנשן מתבסס על עוצמת שדה חשמלי המופצה באופן אחיד לאורך כל אזור המפגש PN. לכן, שבר אבנשן דורש מתח גבוה יותר כדי ליצור אפקט יוניזציה מרבי.

• מאפייני החומר: שבר זנר מתרחש בעיקר בחומרים מסוימים (כמו סיליקון) והוא קשור לרווח האנרגיה של החומר. שבר אבנשן תלוי יותר במאפיינים הפיזיים של החומר, כגון רוחב הרווח בין הטאים ומобильיות נשיאי המטען.

סיכום

שבר זנר ושבר אבנשן הם שני מנגנוני שבירה שונים המתרחשים בתנאים שונים ובעלי מקדמי טמפרטורה שונים. מתח השבירה של זנר בדרך כלל נמוך יותר ממתח השבירה של אבנשן, מכיוון ששבר זנר מתרחש במפגש PN עם ריכוז פגיעה גבוה, בעוד ששבר אבנשן מתרחש במפגש PN עם ריכוז פגיעה נמוך, הראשון דורש מתח נמוך כדי להשיג עוצמת שדה חשמלי מספיקה, השני דורש מתח גבוה כדי ליצור אפקט יוניזציה מרבי.