Điôt Avalanche

Encyclopedia

Trường dữ liệu: Bách khoa toàn thư

China

Định nghĩa điôt sụt lở

Điôt sụt lở là một loại điôt bán dẫn được thiết kế để trải qua hiện tượng sụt lở ở một điện áp ngược đã được chỉ định. Kết nối pn của điôt sụt lở được thiết kế để ngăn chặn sự tập trung dòng điện và các điểm nóng, do đó điôt không bị hỏng do hiện tượng sụt lở.

Hiện tượng sụt lở xảy ra do các载体在反向偏置电压下加速到足以在晶格中产生电离，从而产生更多的载流子，进而产生更多的电离。由于整个结区的雪崩击穿是均匀的，与非雪崩二极管相比，当电流变化时，击穿电压几乎保持恒定。为了确保翻译符合要求，以下是完整的越南语翻译：

Định nghĩa điôt sụt lở

Hiện tượng sụt lở xảy ra do các hạt mang nhỏ số lượng ít được tăng tốc đủ để tạo ra ion hóa trong lưới tinh thể, tạo ra nhiều hạt mang hơn, từ đó tạo ra nhiều ion hóa hơn. Vì hiện tượng sụt lở là đồng đều trên toàn bộ kết nối, nên điện áp sụt lở gần như không đổi khi dòng điện thay đổi so với điôt không sụt lở.

Cấu trúc của điôt sụt lở tương tự như điôt Zener, và thực tế cả hai hiện tượng sụt lở Zener và sụt lở Avalanche đều có mặt trong các điôt này. Điôt sụt lở được tối ưu hóa cho điều kiện sụt lở Avalanche, vì vậy chúng có mức giảm điện áp nhỏ nhưng đáng kể dưới điều kiện sụt lở, khác với điôt Zener luôn duy trì điện áp cao hơn mức sụt lở.

Tính năng này cung cấp bảo vệ chống sét tốt hơn so với điôt Zener đơn giản và hoạt động giống như một ống xả khí thay thế. Điôt sụt lở có hệ số điện áp dương nhỏ theo nhiệt độ, trong khi điôt dựa trên hiệu ứng Zener có hệ số điện áp âm theo nhiệt độ.

Điôt thông thường cho phép dòng điện đi một chiều, tức là chiều thuận. Trong khi đó, điôt sụt lở cho phép dòng điện đi cả hai chiều, tức là chiều thuận và chiều ngược, nhưng được thiết kế đặc biệt để hoạt động trong điều kiện ngược cực.

Nguyên lý hoạt động

Điôt sụt lở hoạt động dựa trên nguyên lý sụt lở Avalanche, trong đó các hạt mang được tăng tốc đủ năng lượng để ion hóa các nguyên tử khác, do đó tạo ra phản ứng dây chuyền làm tăng đáng kể dòng điện.

Cấu hình ngược cực

Trong trạng thái ngược cực, vùng N (cathode) của điôt được kết nối với cực dương của pin, và vùng P (anode) được kết nối với cực âm.

Nếu điôt được pha tạp nhẹ (tức là nồng độ tạp chất thấp), thì chiều rộng vùng suy thoái sẽ tăng lên, do đó điện áp sụt lở xảy ra ở mức điện áp rất cao.

Ở điện áp ngược cực rất cao, trường điện trở nên mạnh trong vùng suy thoái và đạt đến một điểm mà tốc độ của các hạt mang nhỏ số lượng ít lớn đến mức, khi va chạm với các nguyên tử bán dẫn trong vùng suy thoái, chúng phá vỡ các liên kết cộng hóa trị.

Quá trình này tạo ra các cặp electron-lỗ, được tăng tốc bởi trường điện, gây ra nhiều va chạm hơn và tăng số lượng các hạt mang — hiện tượng này được gọi là nhân đôi hạt mang.

Quá trình liên tục này làm tăng dòng điện ngược trong điôt, và do đó điôt vào trạng thái sụt lở. Loại sụt lở này được gọi là sụt lở Avalanche và hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng Avalanche.

Ứng dụng

Điôt sụt lở được sử dụng để bảo vệ mạch. Khi điện áp ngược cực tăng lên đến một giới hạn nhất định, điôt bắt đầu hiện tượng sụt lở tại một điện áp cụ thể và điôt bị sụt lở do hiệu ứng Avalanche.