ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್

Avalanche Diode ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್ ಒಂದು ಪ್ರಕಾರದ ಸೆಮಿಕಂಡક್ಟರ್ ಡೈಯೋಡ್ ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಅನುಭವಿಸಲು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್‌ನ ಪೀಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಆವ ಕರೆಂಟ್ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಅನಂತರದ ಹಾಟ್ ಸ್ಪಾಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಹಿತಗೊಳಿಸಲು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದ ಡೈಯೋಡ್ ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ದಿಂದ ಅವಧೃಷ್ಟಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲೆ ಸಂಭವಿಸುವ ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಆವ ಕೊಡುಗೆಯ ಕೆರ್ನಲ್ ಲ್ಯಾಟಿಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಯಾನಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣದ ಕೆರ್ನಲ್‌ಗಳು, ಆ ಪ್ರಮಾಣದ ಕೆರ್ನಲ್‌ಗಳು ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಆಯಾನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಜಂಕ್ಷನ್‌ನ ಒಂದೇ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಕರೆಂಟ್ ಬದಲಾಗಿದ್ದಾಗ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅವಲಂಚ್ ಅಲ್ಲದ ಡೈಯೋಡ್ ರಿಂದ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ ಇದು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್‌ನ ನಿರ್ಮಾಣ ಝೆನರ್ ಡೈಯೋಡ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಡೈಯೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಝೆನರ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಮತ್ತು ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಎರಡೂ ಉಳಿದಿವೆ. ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಶರತ್ತುಗಳಿಗೆ ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕ ಆದರೆ ಗಮನೀಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಿಪ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಝೆನರ್ ಡೈಯೋಡ್‌ಗಳು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.

ಈ ಲಕ್ಷಣ ಯಾವುದೇ ಸರಳ ಝೆನರ್ ಡೈಯೋಡ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸುರಕ್ಷಿತ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಬದಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್‌ಗಳು ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನ ಚಿಕ್ಕ ಧನಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಝೆನರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಭರಿಸುವ ಡೈಯೋಡ್‌ಗಳು ಋಣಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಡೈಯೋಡ್ ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಂದರೆ ಅಂತರ್ಗತ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್ ಎರಡು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಅಂದರೆ ಅಂತರ್ಗತ ಮತ್ತು ಬಹಿರ್ಗತ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬಹಿರ್ಗತ ಬೈಯಸ್ ಶರತ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕಾರ್ಯ ತತ್ತ್ವ

ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್ ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ತತ್ತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದಲ್ಲಿ ಪ್ರವೇಗಿತ ಚಾರ್ಜ್ ಕೆರ್ನಲ್‌ಗಳು ಇತರ ಅಣುಗಳನ್ನು ಆಯಾನಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದು, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಶೃಂಗಾರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ರಚನೆ

ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ಯಲ್ಲಿ, ಡೈಯೋಡ್‌ನ ಎನ್-ಪ್ರದೇಶ (ಕ್ಯಾಥೋಡ್) ಬೈಟರಿಯ ಧನಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪಿ-ಪ್ರದೇಶ (ಅನೋಡ್) ಋಣಾತ್ಮಕ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ನೂತನ ಡೈಯೋಡ್ ಹಲವು ಪ್ರಮಾಣದ ದೂರಸ್ಥ ಕಾಣಿದ್ದರೆ (ಇದರ ಅರ್ಥ ಅವಿಶುದ್ಧತೆಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಕಡಿಮೆ), ಆಗ ಡಿಪ್ಲೆಟಿಯನ್ ಪ್ರದೇಶದ ವಿಸ್ತಾರವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅತ್ಯಂತ ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಹುತೇಕ ಉನ್ನತ ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಯಲ್ಲಿ, ಡಿಪ್ಲೆಟಿಯನ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಬಲವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಕರೆಂಟ್ ಕೆರ್ನಲ್‌ಗಳ ಪ್ರವೇಗನ ಅನ್ನು ಇಳಿಸುವ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಅವು ಡಿಪ್ಲೆಟಿಯನ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಅಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹಾಕಿದಾಗ, ಅವು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಾಂಡ್‌ಗಳನ್ನು ಭಂಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಇವು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಪ್ರವೇಗಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಕೆರ್ನಲ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ—ಈ ಘಟನೆಯನ್ನು ಕೆರ್ನಲ್ ಗುಣವಾರಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ನಿರಂತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಡೈಯೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ರಿವರ್ಸ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಹಾಗಾಗಿ ಡೈಯೋಡ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಅವಲಂಚ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn (ಸುರಂಗ ಬ್ರೇಕ್ಡウン) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅವಲಂಚ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅನ್ವಯಗಳು

• ಅವಲಂಚ್ ಡೈಯೋಡ್ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸುರಕ್ಷಿತನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಿವರ್ಸ್ ಬೈಯಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಾಗುವುದನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಿತಿಯವರೆಗೆ ಡೈಯೋಡ್ ಅವಲಂಚ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವಲಂಚ್ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಡೈಯೋಡ್ ಬ್ರೇಕ್ಡówn ಅನ್ನು ಪ್ರಾಪ್ತ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

• ಇದನ್ನು ಅನಿಚ್ಛಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಿಂದ ಸರ್ಕಿಟ್ ಸುರಕ್ಷಿತನ್ನು ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

• ಇದನ್ನು ಸರ್ಕಿಟ್ ನ್ನು ಸರ್ಜ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ಸರ್ಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.