Af hverju er Zener-sprengingarspenna lægri en snjóflugusprengingarspenna?

Zener-hlæðingarspönn og ávalanche-hlæðingarspönn eru tvær mismunandi hlæðingarmikilvægir í rafmagnslegum greinum, sérstaklega díóðum. Spönnin sem orsakað er af þessum tveimur mikilvægum er ólík, aðallega vegna mismunandi eðlisfræðilegra mekanismanna og skilyrða fyrir komu.

Zener-hlæðing

Zener-hlæðing gerist í öfugt beðið PN tengsl, og þegar beðið öfugt spenna er nógu há, er rafkvæðisþykkt PN tengsins nógu sterk til að láta elektrón í valensbándi fá nógu orku til að fara yfir í ledandsbánd til að mynda elektrón-hólarpar. Þessi ferli gerist aðallega í þunnri lag sem af rafmagnsgreinum, sérstaklega í PN tengslum með hár drifnig.

Eiginleikar

• Skilyrði fyrir komu: Í PN tengslum með hár drifnig er rafkvæði sterk, sem auðveldara leidir til elektrónaflutninga.

• Hlæðingarspönn: Gerist venjulega við lægari spennustigi, milli um 2,5V og 5,6V.

• Hitastuðull: Neikvæður hitastuðull, sem merkir að með hækka þyngd mun hlæðingarspönnin minnka.

Ávalanche-hlæðing

Ávalanche-hlæðing gerist líka í öfugt beðið PN tengsl, en það er flutningsioniseringsferli. Þegar beðið öfugt spenna nálgast ákveðið gildi, er rafkvæði nokkuð sterk til að hröðla frjáls elektrón til nógu hærrar hreyfingarorku til að snúast við atómum í rámverkinu, að búa til nýja elektrón-hólarpar. Þessi nýbúinn elektrón-hólapar halda áfram að snúa, að mynda kjarnareynslu sem lokar í skarpt stígandi straumi.

Eiginleikar

• Skilyrði fyrir komu: Í PN tengslum með lægri drifnig er rafkvæði veikt, og hærra spenna er nauðsynleg til að vekja ávalanche áhrif.

• Hlæðingarspönn: Gerist venjulega við hátt spennustig, um 5V eða hærra, eftir efni og drifnig.

• Hitastuðull: Jákvæður hitastuðull, sem merkir að með hækka þyngd mun hlæðingarspönnin stækka.

Aðallega er Zener-hlæðingarspönn lægri en ávalanche-hlæðingarspönn af eftirtöldumástöðum:

• Drifnig: Zener-hlæðing gerist venjulega í PN tengslum með hár drifnig, en ávalanche-hlæðing gerist í PN tengslum með lægri drifnig. Hár drifnig merkir að nokkuð rafkvæði geti verið náð við lágu beðið spennu, svo elektrón í valensbándi fái nógu orku til að fara yfir í ledandsbánd. Á móti því, PN tengsl með lægri drifnig krefjast hærra beðið spennu til að ná sama rafkvæði.

• Rafkvæði: Zener-hlæðing byggir aðallega á elektrónaflutningi vegna staðbundið sterka rafkvæðis, en ávalanche-hlæðing byggir á rafkvæði sem dreifist jafnt yfir allt PN tengslsvæðið. Því krefst ávalanche-hlæðing hærra spennu til að búa til nógu stór áhrif ioniseringar.

• Efnaeiginleikar: Zener-hlæðing gerist aðallega í sumum ákveðnum efnum ( eins og sílið) og hefur samband við orkuslit efnsins. Ávalanche-hlæðing fer ekki aðeins eftir efnisefnum, eins og bandgap breidd og hraða færslu.

Samþætting

Zener-hlæðing og ávalanche-hlæðing eru tvær mismunandi hlæðingarmikilvægir sem gerast undir mismunandi skilyrðum og hafa mismunandi hitastuðla. Zener-hlæðingarspönn er venjulega lægri en ávalanche-hlæðingarspönn, það er vegna þess að Zener-hlæðing gerist í PN tengslum með hár drifnig, en ávalanche-hlæðing gerist í PN tengslum með lægri drifnig, fyrirri krefst lágr beðið spenna til að ná nokkuð rafkvæði, seinna krefst hærra spenna til að búa til áhrif ioniseringar.