Cur cur Zener claudicatio tensio minor sit quam avalanche claudicatio tensio

Voltage collapsus Zener et voltage collapsus avalanche sunt duae mechanicae diversae collapsus in dispositivis semiconductivis, praesertim diodis. Voltage collapsus ab his duabus mechanicis causatus est diversus, primum ob causas physicas diversas et conditiones occurrentiae.

Collapsus Zener

Collapsus Zener accidit in iunctura PN inversa, et quando applicata voltage inversa satis alta est, vis electrica in iunctura PN satis fortis est ut electroni in banda valentia sufficientem energiam capiant ad transire ad bandam conductionis formare pares electron-hole. Hoc processus principaliter accidit in stratis tenuibus materialium semiconductorum, praesertim in iunctionibus PN cum altis concentrationibus doping.

Characteristicae

• Condicio occurentiae: In iunctura PN cum alta concentratione doping, vis electrica fortis est, quae facile ducit ad transitionem electronicam.

• Voltage collapsus: Saepe accidit ad nivellis voltura inferioribus, inter circa 2.5V et 5.6V.

• Coefficiens temperature: Coefficiens temperature negativus, significans quod cum temperatura crescat, voltage collapsus diminuetur.

Collapsus avalanche

Collapsus avalanche quoque accidit in iunctionibus PN inversis, sed est processus ionizationis collisionalis. Quando applicata voltage inversa ad certum valorem pervenit, vis electrica fortis liberos electronos ad satis altam energiam kineticam accelerat ut collidant cum atomis in reticulo, creantes novos pares electron-hole. Hi novi pares electron-hole continuant ad collidere, formantes reactionem catenam, quae tandem ducit ad acutum incrementum currentis.

Characteristicae

• Condicio occurentiae: In iunctura PN cum parva concentratione doping, vis electrica infirma est, et major voltage requiritur ad effectum avalanche initium dare.

• Voltage collapsus: Saepe accidit ad alto nivello voltura, circa 5V vel plus, secundum materiam et concentrationem doping.

• Coefficiens temperature: Coefficiens temperature positivus, significans quod cum temperatura crescat, voltage collapsus crescet.

Principales rationes cur voltage collapsus Zener minor sit quam voltage collapsus avalanche sunt sequentes:

• Concentratio doping: Collapsus Zener saepe accidit in iunctionibus PN cum altis concentrationibus doping, dum collapsus avalanche accidit in iunctionibus PN cum parvis concentrationibus doping. Alta concentratio doping significat quod satis vis electrica potest attingi ad parvo applicato voltage, ut electroni in banda valentia sufficientem energiam capiant ad transire ad bandam conductionis. Contrario, iunctiones PN cum parvis concentrationibus doping maiora applicata voltage requirunt ad eandem vis electricam attingere.

• Vis electrica: Collapsus Zener principaliter dependet a transitionibus electronicis causatis a localibus fortes visibus electricis, dum collapsus avalanche dependet a visibus electricis distribute uniformiter per totam regionem iunctionis PN. Itaque, collapsus avalanche maior voltage requirit ad creare sufficentem effectum ionizationis impactus.

• Proprietates materialis: Collapsus Zener principaliter accidit in quibusdam specificis materialibus (sicut silicium) et est relatus ad gap energy materialis. Collapsus avalanche magis dependet a proprietatibus physicis materialis, sicut latitudine gap bandarum et mobilitate carrier.

Summa

Collapsus Zener et collapsus avalanche sunt duae mechanicae diversae collapsus quae sub differentibus conditionibus accidunt et habent diversos coefficienes temperature. Voltage collapsus Zener saepe minor est quam voltage collapsus avalanche, hoc est quia collapsus Zener accidit in iunctionibus PN cum altis concentrationibus doping, dum collapsus avalanche accidit in iunctionibus PN cum parvis concentrationibus doping, prior parvum applicatum voltage requirit ad satis vis electricam attingere, posterior maius voltage requirit ad formare effectum ionizationis impactus.