Лавински диод

Дефиниција на диодата со лавински ефект

Диодата со лавински ефект е тип полупроводничка диода која е дизајнирана да испроба лавински кollapse при одредена обратна напона. ПН јункцијата на диодата со лавински ефект е дизајнирана за да спречи концентрацијата на струја и резултантните топли точки, тако што диодата не е повредена од лавинскиот кollapse.

Лавинскиот кollapse кој се случува е причинет од мале носители на наелектронисани доситно за да создадат ионизација во кристалната мрежа, што произведува повеќе носители кои на свој ред создаваат повеќе ионизација. Бидејќи лавинскиот кollapse е униформен по целата јункција, напонот на кollapse е скоро константен со менување на струјата, споредено со диода без лавински ефект.

Конструкцијата на диодата со лавински ефект е слична на Зенеровата диода, и вистински, и Зенеровиот кollapse и лавинскиот кollapse присутни се во овие диоди. Диодите со лавински ефект се оптимизирани за услови на лавински кollapse, така што покажуваат мала, но значајна паднала напона под услови на кollapse, за разлика од Зенеровите диоди кои секогаш задржуваат напон поголем од кollapse.

Оваа карактеристика го прави подобар за заштита од ударна струја од едноставната Зенерова диода и функционира повеќе како замена за цеви со гас. Диодите со лавински ефект имаат мала позитивна температурска коефицијента на напон, додека диодите кои се засноваат на Зенеровиот ефект имаат негативна температурска коефицијента.

Обичната диода дозволува електрична струја во една насока, тоа е, во напредна насока. Додека, диодата со лавински ефект дозволува струја во двете насоки, тоа е, напредна и обратна, но е специјално дизајнирана да работи под услови на обратна напона.

Принцип на работа

Диодата со лавински ефект функционира според принципот на лавински кollapse, каде што забрзаните носители на наелектронисани доситно за да ионизираат други атоми, создавајќи ланцана реакција која значително зголемува протокот на струја.

Конфигурација на обратна напона

Под обратна напона, N-регионот (катод) на диодата се поврзува со позитивниот пол на батеријата, а P-регионот (анод) со негативниот пол.

Сега, ако диодата е слабо допирана (тоа е, концентрацијата на примеси е помала), тогаш широчината на регионот на истоцрвеница се зголемува, така што кollapse на напонот се случува при многу висок напон.

При многу висок обратен напон, електричното поле станува силно во регионот на истоцрвеница и точката е достигната каде што забрзувањето на малите носители е таково што, кога се сударуваат со атомите на полупроводникот во регионот на истоцрвеница, ги прекинуваат ковалентните врски.

Овој процес генерира парови електрон-луна кои се забрзуваат од електричното поле, што предизвикува повеќе судари и дополнително зголемува бројот на носители на наелектронисани - феномен познат како множење на носители.

Овој непрекинат процес зголемува обратната струја во диодата, и затоа диодата доаѓа до состојба на кollapse. Овој вид кollapse е познат како лавински (плувачки) кollapse, а овој ефект е познат како лавински ефект.

Апликации

• Диодата со лавински ефект се користи за заштита на колото. Кога обратниот напон се зголемува до одреден лимит, диодата започнува лавински ефект при одреден напон и диодата се кollapse поради лавински ефект.

• Се користи за заштита на колото од нежелани напони.

• Се користи во заштитници против удари за заштита на колото од ударни напони.