Għaliex huwa l-volttagġ ta' żviluppu Zener infeżel minn dani l-volttagġ ta' żviluppu avalanche?

Il-voltagġ ta' l-ħalq Zener u l-voltagġ ta' l-ħalq avalanche huma żewġ mekanismi differenti ta' l-ħalq fl-imċavvadi semikonduċturi, speċjalment fid-diodi. Il-voltagġ ta' l-ħalq minħabba dawn iż-żewġ mekanismi huwa differenti, l-kuljana minħabba l-mekanizmi fiżiċi differenti tagħhom u l-kondizzjonijiet ta' l-ħolqien.

Ħalq Zener

Il-ħalq Zener jikseb fis-PN junction magħmulin fil-kontinu, u meta l-voltagġ tal-kontinu applicat huwa abbaż daqs, il-forza tal-kamp elektriku fil-PN junction tkun suffiċjent li tħallim il-elettronji fil-band tal-valenza bi enèrġija suffiċjenti biex jiġu trasferiti fil-band tal-konduzzjoni biex jilgħaqu elettronji u ħolja. Dan il-proċess jinkiteb b'mod preponderanti fis-sirti għadra tal-materiali semikonduċturi, speċjalment fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz elevata.

Karatteristiċi

• Kondizzjoni ta' l-ħolqien: Fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz elevata, il-forza tal-kamp elektriku hi qawwija, li tista' timxi sa l-ħalq tas-silġ.

• Voltagġ ta' l-ħalq: Solitament jikseb fuq livelli ta' voltagġ infeżżer, bejn suċċessivament 2.5V u 5.6V.

• Koeffiċjent tal-temperatura: Koeffiċjent negattiv tal-temperatura, li ifisser li meta l-temperatura tżdied, il-voltagġ ta' l-ħalq se tnaqqas.

Ħalq avalanche

Il-ħalq avalanche jikseb wkoll fis-PN junction magħmulin fil-kontinu, imma huwa proċess ta' jonizzazzjoni tal-impatt. Meta l-voltagġ tal-kontinu applicat jirriċċi s-suċċessivament certu, il-kamp elektriku qawwi jaffretta l-elettronji libbri għal enèrġija kinetika suffiċjenti biex jagħmlu impatt mal-atomi fil-risesta, biex jilgħqu elettronji u ħolja ġodda. Dawn l-elettronji u l-ħolja ġodda mibqa' jagħmlu impatt, fittxu reazzjoni tal-ċatena li tfittxu n-naqs iddefinitiv tas-silġ.

Karatteristiċi

• Kondizzjoni ta' l-ħolqien: Fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz baża, il-forza tal-kamp elektriku hi dubbja, u voltagġ infeżżer huwa meħtieġ biex jiġi attivat l-effett avalanche.

• Voltagġ ta' l-ħalq: Solitament jikseb fuq livelli ta' voltagġ infeżżer, suċċessivament 5V jew akbar, skont il-materiali u l-kożzentrazzjoni ta' dozz.

• Koeffiċjent tal-temperatura: Koeffiċjent pożittiv tal-temperatura, li ifisser li meta l-temperatura tżdied, il-voltagġ ta' l-ħalq se tżdied.

Il-raġunijiet prinċipali għalliex il-voltagġ ta' l-ħalq Zener huwa infeżżer mill-voltagġ ta' l-ħalq avalanche huma kif tiegħu:

• Kożzentrazzjoni ta' dozz: Il-ħalq Zener solitament jikseb fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz elevata, waqt li l-ħalq avalanche jikseb fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz baża. Il-kożzentrazzjoni ta' dozz elevata tifisser li forza suffiċjenti tal-kamp elektriku tista' tiġi raggiunta b'voltagġ applicat infeżżer, biex l-elettronji fil-band tal-valenza jiksbu enèrġija suffiċjenti biex jiġu trasferiti fil-band tal-konduzzjoni. Fi konfrunt, fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz baża, voltagġ applikati akbar huwa meħtieġ biex jiġi raggiunt il-stess forza tal-kamp elektriku.

• Forza tal-kamp elektriku: Il-ħalq Zener jikkonsidera l-ħalq tal-elettronji minħabba lkampelektriku lokali qawwi, waqt li l-ħalq avalanche jikkonsidera l-forza tal-kamp elektriku distribuita uniformement fit-telħa kollha tal-PN junction. Għalhekk, l-ħalq avalanche rikiedi voltagġ akbar biex jiksbu effett suffiċjenti tal-ionizzazzjoni tal-impatt.

• Proprietajiet tal-materiali: Il-ħalq Zener jikseb wkoll fis-materiali specifiċi (kif siċill) u huwa relazjonat mal-gap energetiku tal-material. L-ħalq avalanche dipendi aktar mill-proprietajiet fiżiċi tal-material, kif is-silġ tal-band u mobilità tal-karrieri.

Konkluzzjoni

Il-ħalq Zener u l-ħalq avalanche huma żewġ mekanismi differenti ta' l-ħalq li jiksebu taħt kondizzjonijiet differenti u gandhom koeffiċjenti differenti tal-temperatura. Il-voltagġ ta' l-ħalq Zener huwa infeżżer mill-voltagġ ta' l-ħalq avalanche, din il-kuljana minħabba li l-ħalq Zener jikseb fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz elevata, waqt li l-ħalq avalanche jikseb fid-diodi PN bl-kożzentrazzjoni ta' dozz baża, il-lanqas irrikiedi voltagġ applicat infeżżer biex ikseb forza suffiċjenti tal-kamp elektriku, is-silġ irrikiedi voltagġ akbar biex jiforma l-effett tal-ionizzazzjoni tal-impatt.