Совместное использование заботу!

Основные выводы

  1. Лавинный пробой происходит, когда высокое обратное напряжение заставляет электроны набирать достаточную энергию для создания дополнительных электронно-дырочных пар, что приводит к внезапному скачку тока.
  2. Пробой Зенера происходит при более низком уровне напряжения и включает туннелирование электронов через узкую сильно легированную область обеднения.
  3. Оба механизма пробоя можно намеренно использовать при разработке стабилитронов, которые регулируют напряжение, обеспечивая стабильное опорное напряжение.

Что такое лавинный обвал?

Джон Сили Таунсенд открыл явление лавинного пробоя между 1897 и 1901 годами. Это явление также известно как разряд Таунсенда и связано с протеканием тока через полупроводник при пропускании через него сильного электрического поля. Повторяющееся образование свободных электронов в результате этого процесса наносит серьезный ущерб полупроводниковому устройству, но, в свою очередь, увеличивает протекающий ток.

Этот пробой наблюдается при подаче на диод обратного напряжения. Когда обратное напряжение увеличивается, электрическое поле также увеличивается, что приводит к всему процессу. Этот процесс происходит в стабилитроне при напряжении пробоя более 8 вольт. С повышением температуры увеличивается и напряжение пробоя. Лавинный пробой происходит в диодах, имеющих слаболегированный p-n переход.

Лавинный пробой имеет положительный температурный коэффициент. Электрическое поле, формирующееся вокруг обедненной области, слабое. Лавинный срыв не является обратимым процессом. Это происходит потому, что p-n-переход постоянно поврежден. Иногда это можно изменить, если в диод установить последовательный резистор.

Читайте также:  Термопласт против термореактивного: разница и сравнение

Что такое пробой Зенера?

Пробой Зенера назван в честь Кларенса Мелвина Зенера, который его открыл. Это явление происходит в результате высоких концентраций легирования. В ходе этого процесса к сильнолегированному диоду прикладывается обратное смещение, и переход сужается из-за увеличения легирования. Электроны перемещаются из валентной зоны материала p-типа в зону проводимости материалов n-типа.

Явление стабилитронного пробоя имеет место в стабилитронах, напряжение пробоя которых составляет от 5 до 8 вольт. Чрезвычайно сильное электрическое поле в узкой области обеднения заставляет валентные электроны втягиваться в проводимость. Продолжение этого процесса во время явления вызывает повышение температуры, что снижает напряжение пробоя.

Температурный коэффициент зенеровского пробоя отрицательный. Явление зенеровского пробоя использует только полупроводники, а не изоляторы. Это явление обратимо, в отличие от лавинного срыва. Это возможно потому, что при пробое p-n-Зинера p-n-переход не повреждается и может вернуться на прежнее место при снижении напряжения обратного смещения.

Разница между лавинным пробоем и пробоем Зенера

  1. Лавинный пробой происходит при воздействии на материал электрического поля. Напротив, пробой Зинера происходит, когда p-n-переход с обратным смещением подвергается воздействию достаточно сильного электрического поля.
  2. Лавинный пробой происходит при более низких напряжениях и более высоких уровнях тока, тогда как для зенеровского пробоя требуется более высокое напряжение, что приводит к более низкому уровню тока.
  3. Лавинный пробой может привести к снижению напряжения пробоя, в то время как напряжение пробоя Зенера остается относительно постоянным.
  4. Лавинный пробой может произойти в любом материале, тогда как Зенер характерен для полупроводников.
  5. Лавинный пробой используется в таких приложениях, как защитные диоды и регуляторы напряжения, тогда как стабилитронный пробой имеет свои применения, например, в источниках опорного напряжения и регуляторах напряжения.
Читайте также:  Золотистый ретривер против лабрадора-ретривера: разница и сравнение

Сравнение лавинного пробоя и стабилитрона

Параметры сравненияЛавинаПробой Зенера
МеханизмЭлектрическое полеpn-переход с обратным смещением
напряжениеНизкийВысокий
Чувствительность к температуреВысокийНизкий
Тип материалаЛюбыеПолупроводниковые приборы
ТекущийВысокийНизкий
Рекомендации
  1. https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.94.877
  2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5447652/

точка 1
Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️

Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!

By Пиюш Ядав

Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.