यह क्यों है कि जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज अवलंच ब्रेकडाउन वोल्टेज से कम होती है?

जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज र अवलंच ब्रेकडाउन वोल्टेज दुई भिन्न प्रकारका ब्रेकडाउन मेकानिजमहरू हुन् जसले विशेष गरी डायोडहरू जस्ता अर्धचालक यन्त्रहरूमा हुन्छन्। यी दुई मेकानिजमहरूबाट बनेको ब्रेकडाउन वोल्टेज फरक पर्छ, यसको मुख्य कारण उनीहरूको भिन्न भौतिक मेकानिजम र घटनाको स्थिति हो।

जेनर ब्रेकडाउन

जेनर ब्रेकडाउन प्रतिकीर्ण आधारित PN जंक्सनमा घटित हुन्छ, र जब लगाएको प्रतिकीर्ण वोल्टेज पर्याप्त उच्च हुन्छ भने, PN जंक्सनमा विद्युत क्षेत्रको बल पर्याप्त हुन्छ यसबाट वैलेन्स बँडमा रहेका इलेक्ट्रनहरूलाई पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त गर्ने र चालन बँडमा जाने लाग्छन् इलेक्ट्रन-होल युग्म बनाउन। यो प्रक्रिया विशेष गरी अर्धचालक सामग्रीका पतला लेखाहरूमा, विशेष गरी उच्च डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनहरूमा घटित हुन्छ।

विशेषताहरू

• घटनाको स्थिति: उच्च डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा, विद्युत क्षेत्रको बल मजबूत हुन्छ, यसले इलेक्ट्रनको रुपान्तरण आसान बनाउँछ।

• ब्रेकडाउन वोल्टेज: सामान्यतया ठुलो वोल्टेज स्तरमा घटित हुन्छ, लगभग २.५V देखि ५.६V को बीच।

• तापक्रम गुणांक: नकारात्मक तापक्रम गुणांक, यानी तापक्रम बढ्दा ब्रेकडाउन वोल्टेज घट्नेछ।

अवलंच ब्रेकडाउन

अवलंच ब्रेकडाउन पनि प्रतिकीर्ण आधारित PN जंक्सनमा घटित हुन्छ, तर यो एक टक्कर आयनन प्रक्रिया हो। जब लगाएको प्रतिकीर्ण वोल्टेज एउटा निश्चित मान पुग्छ, त्यसपछि मजबूत विद्युत क्षेत्रले आजाद इलेक्ट्रनहरूलाई उच्च गतिज ऊर्जामा त्वरित गर्छ यसबाट ग्रथित रचनामा रहेका परमाणुहरूसँग टक्कर लिने र नयाँ इलेक्ट्रन-होल युग्म बनाउने। यी नयाँ बनेका इलेक्ट्रन-होल युग्महरूले लगातार टक्कर लिने र श्रृंखला प्रतिक्रिया बनाउने जसले अन्त्यमा विद्युत धारामा तीव्र वृद्धि ल्याउँछ।

विशेषताहरू

• घटनाको स्थिति: निम्न डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा, विद्युत क्षेत्रको बल दुर्बल हुन्छ, र अवलंच प्रभावलाई चालू गर्न उच्च वोल्टेज आवश्यक छ।

• ब्रेकडाउन वोल्टेज: सामान्यतया उच्च वोल्टेज स्तरमा घटित हुन्छ, लगभग ५V वा त्यो भन्दा बढी, सामग्री र डोपिङ एकताको आधारमा।

• तापक्रम गुणांक: धनात्मक तापक्रम गुणांक, यानी तापक्रम बढ्दा ब्रेकडाउन वोल्टेज बढ्नेछ।

जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज अवलंच ब्रेकडाउन वोल्टेजभन्दा थोरै छ यसको मुख्य कारणहरू यस प्रकार छन्:

• डोपिङ एकता: जेनर ब्रेकडाउन सामान्यतया उच्च डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा घटित हुन्छ, तर अवलंच ब्रेकडाउन निम्न डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा घटित हुन्छ। उच्च डोपिङ एकताले निम्न लगाएको वोल्टेजमा पर्याप्त विद्युत क्षेत्रको बल प्राप्त गर्न सकिन्छ, यसबाट वैलेन्स बँडमा रहेका इलेक्ट्रनहरूलाई पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त गर्ने र चालन बँडमा जाने लाग्छन्। तुलनामा, निम्न डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनहरूले त्यस्तो विद्युत क्षेत्रको बल प्राप्त गर्न उच्च लगाएको वोल्टेज आवश्यक छ।

• विद्युत क्षेत्रको बल: जेनर ब्रेकडाउन व्यापक रूपमा स्थानीय मजबूत विद्युत क्षेत्रको बल द्वारा इलेक्ट्रनको रुपान्तरणलाई निर्भर छ, तर अवलंच ब्रेकडाउन PN जंक्सन क्षेत्रको पूर्ण क्षेत्रमा वितरित विद्युत क्षेत्रको बल द्वारा निर्भर छ। यसैले, अवलंच ब्रेकडाउन पर्याप्त प्रभावकारी आयनन प्रभाव बनाउन उच्च वोल्टेज आवश्यक छ।

• सामग्रीको गुण: जेनर ब्रेकडाउन केही विशिष्ट सामग्रीहरू (जस्तै सिलिकन) मा घटित हुन्छ र यसले सामग्रीको ऊर्जा अंतरालसँग सम्बन्धित छ। अवलंच ब्रेकडाउन धेरै भौतिक गुणहरू, जस्तै बँड अंतराल र चालक गतिशीलता, द्वारा निर्भर छ।

सारांश

जेनर ब्रेकडाउन र अवलंच ब्रेकडाउन दुई भिन्न प्रकारका ब्रेकडाउन मेकानिजमहरू हुन् जसले भिन्न स्थितिमा घटित हुन्छन् र भिन्न तापक्रम गुणांक छन्। जेनर ब्रेकडाउन वोल्टेज सामान्यतया अवलंच ब्रेकडाउन वोल्टेजभन्दा थोरै छ, यसको मुख्य कारण जेनर ब्रेकडाउन उच्च डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा घटित हुन्छ, तर अवलंच ब्रेकडाउन निम्न डोपिङ एकताका साथ PN जंक्सनमा घटित हुन्छ, यसैले पहिलो निम्न लगाएको वोल्टेजले पर्याप्त विद्युत क्षेत्रको बल प्राप्त गर्न सकिन्छ, तर अर्को उच्च वोल्टेजले प्रभावकारी आयनन प्रभाव बनाउन सकिन्छ।