अवलाञ्च डायोड

एवालंच डायोडको परिभाषा

एवालंच डायोड एउटा प्रकारको सेमीकंडक्टर डायोड हो जसलाई निश्चित विपरीत बाइअस वोल्टेजमा एवालंच ब्रेकडाउन घटना अनुभव गर्न डिझाइन गरिएको छ। एवालंच डायोडको pn जंक्सनले विद्युत धाराको सांद्रण र फर्किएको होट स्पॉटहरूलाई रोक्ने गरी डिझाइन गरिएको छ जस्तैको डायोडले एवालंच ब्रेकडाउनबाट क्षति भएको छैन।

यो एवालंच ब्रेकडाउन भएको छ किनकि थुप्रकारी वाहकहरूले पर्याप्त त्वरण प्राप्त गर्छन् जसले क्रिस्टल लेटिसमा आयनन गर्छ, जसले अधिक वाहकहरू उत्पन्न गर्छ जसले फर्किएको आयनन बढाउँछ। यो एवालंच ब्रेकडाउन सम्पूर्ण जंक्सन मा समान रूपमा घटिएको छ, त्यसैले विपरीत डायोड तुलनामा धारा परिवर्तन गर्दा ब्रेकडाउन वोल्टेज लगभग स्थिर रहन्छ।

एवालंच डायोडको निर्माण जेनर डायोडजस्तै छ, र तथापि जेनर ब्रेकडाउन र एवालंच ब्रेकडाउन दुवै यी डायोडहरूमा उपस्थित छन्। एवालंच डायोडहरूले एवालंच ब्रेकडाउन कार्यावलीको लागि अनुकूलित छन्, त्यसैले यी ब्रेकडाउन कार्यावलीमा लघु तर सानो वोल्टेज गिरावट देखाउँछन्, जेनर डायोडहरू जसको ब्रेकडाउन भन्दा बढी वोल्टेज सदै बनाएको छ।

यो विशेषता एउटा साधारण जेनर डायोड भन्दा बेहतर झप्पा सुरक्षा प्रदान गर्छ र यसले ग्यास डिस्चार्ज ट्यूबको प्रतिस्थापन जस्तै काम गर्छ। एवालंच डायोडहरूको वोल्टेजमा लघु धनात्मक तापमान गुणांक छ, जहाँ जेनर प्रभाव भर्ने डायोडहरूमा ऋणात्मक तापमान गुणांक छ।

सामान्य डायोडले एक दिशामा अर्को दिशामा अर्को दिशामा विद्युत धारा अनुमति दिन्छ यानी अगाडि दिशामा। तर, एवालंच डायोडले दोनो दिशामा विद्युत धारा अनुमति दिन्छ यानी अगाडि र पछाडि दिशामा तर यो विशेष रूपमा विपरीत बाइअस स्थितिमा काम गर्न डिझाइन गरिएको छ।

काम तथ्याङ्क

एवालंच डायोडले एवालंच ब्रेकडाउनको सिद्धान्तमा काम गर्छ, जहाँ त्वरित चार्ज वाहकहरूले अन्य परमाणुहरूलाई आयनन गर्न पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त गर्छन्, यसरी एउटा श्रृंखला प्रतिक्रिया रचिन्छ जसले विद्युत धारा प्रवाहमा लामो वृद्धि ल्याउँछ।

विपरीत बाइअस विन्यास

विपरीत बाइअसमा, डायोडको N-क्षेत्र (कैथोड) बैटरीको धनात्मक टर्मिनलसँग जोडिन्छ, र P-क्षेत्र (अनोड) ऋणात्मक टर्मिनलसँग जोडिन्छ।

अब यदि डायोडलाई लामो डोपिङ गरिएको छ (यानी अशुद्धताको सान्द्रता कम छ), तब डिप्लेशन क्षेत्रको चौडाई बढ्यो जसले उच्च वोल्टेजमा ब्रेकडाउन घटना घटिन्छ।

उच्च विपरीत बाइअस वोल्टेजमा, डिप्लेशन क्षेत्रमा विद्युत क्षेत्र बलियो बन्छ र एक बिन्दु पुग्छ जहाँ थुप्रकारी वाहकहरूको त्वरण त्यति बढ्यो छ कि, जब यी डिप्लेशन क्षेत्रमा अर्को अर्कोसँग टक्कर ल्याउँछ, तब यी टक्करले कोवालेन्ट बन्धहरूलाई टोक्दछ।

यो प्रक्रिया इलेक्ट्रॉन-होल युग्महरू उत्पन्न गर्छ जसलाई विद्युत क्षेत्रले त्वरित गर्छ, यसले अधिक टक्कर र फर्किएको चार्ज वाहकहरूको संख्यामा वृद्धि ल्याउँछ—यो घटना कार्यकारी गुनन भनिन्छ।

यो निरन्तर प्रक्रिया डायोडमा विपरीत धारा बढाउँछ, र यसैले डायोडले ब्रेकडाउन स्थितिमा आउँछ। यो प्रकारको ब्रेकडाउनलाई एवालंच (फ्लड) ब्रेकडाउन भनिन्छ र यो प्रभावलाई एवालंच प्रभाव भनिन्छ।

प्रयोग

• एवालंच डायोडले सर्किटको सुरक्षा गर्न प्रयोग गरिन्छ। जब विपरीत बाइअस वोल्टेज बढ्छ तब निश्चित सीमासम्म डायोडले एक विशिष्ट वोल्टेजमा एवालंच प्रभाव सुरु गर्छ र डायोडले एवालंच प्रभावबाट ब्रेकडाउन गर्छ।

• यसले अनिच्छित वोल्टेजबाट सर्किटलाई सुरक्षा गर्न प्रयोग गरिन्छ।

• यसले सर्किटलाई सर्ज वोल्टेजबाट सुरक्षा गर्न सर्ज प्रोटेक्टरमा प्रयोग गरिन्छ।