Zener Breakdown և Avalanche Breakdown

Դիոդը էլեկտրոնային բաղադրիչ է, որը բաղկացած է երկու էլեկտրոդներից: Այս երկու էլեկտրոդներն են դրական և բացասական էլեկտրոդները: Այս դիոդները կազմված են կիսահաղորդչային նյութերից, ինչպիսիք են գերմանիումը, սիլիցիումը և սելենը: Դիոդների ամենակարևոր հատկությունն այն է, որ նրանք կարող են հոսանք անցկացնել միայն մեկ ուղղությամբ: Դիոդները օգտագործվում են որպես լարման կարգավորիչներ, անջատիչներ, ուղղիչներ և այլն: PN միացման դիոդը դիոդի տեսակ է, որն ունի բացասական կողմ (n) և դրական կողմ (p): PN միացման դիոդները պատրաստվում են դիոդի կիսահաղորդչային նյութի երկու կողմերում կեղտեր ավելացնելով: Երկու նման PN միացման դիոդներ են Zener Diode-ը և Avalanche Diode-ը: Այս հոդվածը քննարկում է Zener-ի խզման և ավալանշի փլուզման ակնարկը: Ի՞նչ է Zener դիոդը: Zener դիոդը բավականին նման է սովորական PN միացման դիոդին, բայց այն հիմնականում աշխատում է հակառակ կողմնակալության վիճակում: Այնուամենայնիվ, երբ սովորական PN միացման դիոդը միացված է հակառակ կողմնակալության վիճակում, դա Zener դիոդ է: Zener դիոդը ոչ այլ ինչ է, քան PN միացման դիոդ, որը մեծապես դոպինգ է ենթարկվել: Նման դիոդը հատուկ նախագծվել է տարբեր կարևոր կիրառությունների համար: Zener դիոդ Երբ Zener դիոդը դեպի առաջ կողմնակալ է, այն կգործի սովորական դիոդների նման: Այնուամենայնիվ, երբ PN միացման դիոդը հակառակ կողմնակալ վիճակում է, դիոդի քայքայման շերտը կդառնա ավելի լայն: Եթե ​​մենք շարունակենք մեծացնել հակադարձ կողմնակալ լարումը, ապա դիոդի քայքայման շերտը կդառնա ավելի լայն: Կլինի նաև մշտական ​​հակադարձ հագեցվածության հոսանք փոքրամասնության կրիչների պատճառով: Քանի որ հակադարձ լարումը շարունակվում է կիրառվել դիոդի միացման հատվածում, փոքրամասնության կրիչները ձեռք կբերեն բավարար կինետիկ էներգիա ուժեղ էլեկտրական դաշտի պատճառով: Ազատ էլեկտրոնները կբախվեն քայքայվող շերտում առկա անշարժ իոնների հետ և կառաջացնեն ավելի շատ ազատ էլեկտրոններ: Նոր առաջացած էլեկտրոնները նույնպես ձեռք կբերեն բավականաչափ կինետիկ էներգիա, ինչպես նաև կառաջացնեն ավելի շատ էլեկտրոններ: Այս երևույթի պատճառով հսկայական քանակությամբ ազատ էլեկտրոններ կառաջանան, և դիոդը կդառնա հաղորդիչ: Ի՞նչ է Zener Breakdown-ը: Երբ հակադարձ կողմնակալ լարումը կիրառվում է բարձր լիցքավորված PN միացման դիոդի տերմինալների վրա, անմիջապես դիոդի սպառման շրջանը կսկսի ընդլայնվել: Այս լարման պատճառով մեծ թվով կրող էլեկտրոններ և անցքեր կստեղծվեն: Սպառման շրջանը մի կողմից ունի էլեկտրոններ, իսկ մյուս կողմից՝ անցքեր: Այս լիցքակիրները կօգնեն ստեղծել շատ հզոր էլեկտրական դաշտ դիոդի հանգույցում: Ստեղծված էլեկտրական դաշտի մեծությունը կախված կլինի կիրառվող հակադարձ լարման մեծությունից: Քանի որ հակադարձ կողմնակալ լարումը մեծանում է, առաջացած էլեկտրական դաշտի մեծությունը նույնպես կավելանա:Zener BreakdownԱյս էլեկտրական դաշտը կսկսի ուժ գործադրել էլեկտրոնների վրա, որոնք առկա են վալենտական ​​գոտում: Այն կսկսի էլեկտրոնները քաշել ավելի բարձր էներգիայի գոտում, որը նաև հայտնի է որպես փոխանցման գոտի: Այս կերպ հսկայական քանակությամբ էլեկտրոններ կմտնեն հաղորդման գոտի և կօգնեն հաղորդման գործընթացին։ Այս գործընթացը կոչվում է Zener-ի խզում և այն ունի բազմաթիվ կիրառություններ: Ի՞նչ է ավալանշային դիոդը: Ավալանշային դիոդը հիմնականում դիոդի տեսակ է, որը նախագծված է ավալանշի խզում առաջացնելու համար որոշակի հակադարձ կողմնակալության լարման դեպքում: Ձնահոսքի դիոդի PN հանգույցը նախագծված է այնպես, որ այն կանխի ընթացիկ կենտրոնացումը, որպեսզի դիոդը մնա անվնաս ավալանշի փլուզումից:Ավալանշային դիոդԱվալանշային դիոդը կառուցված է այնպես, ինչպես Zener դիոդը, և ավալանշային դիոդը և՛ ավալանշի խափանումը, և՛ Զեների խափանումը առկա են ավալանշային դիոդում: Ավալանշային դիոդները հատուկ նախագծված են ավալանշի փլուզման համար և վթարի պայմանների պատճառով լարման անկում են ապրում: Ի տարբերություն Zener դիոդների, ավալանշային դիոդները պահպանում են լարումը, որն ավելի բարձր է, քան խզման լարումը: Ավալանշային դիոդի այս առանձնահատկությունն ապահովում է ավելի լավ պաշտպանություն ալիքներից՝ համեմատած Zener դիոդի հետ: Ավալանշային դիոդն ունի լարման փոքր դրական ջերմաստիճանի գործակից: Ի՞նչ է ավալանշի քայքայումը: PN միացման սարքում ազատ էլեկտրոնները շարժվում են սպառման շրջանով: Արդյունքում, նրանք ունեն արագություն, և դրա պատճառով այս էլեկտրոնները կունենան նաև կինետիկ էներգիա: Փոքրամասնության լիցքի կրիչները պատահականորեն կտեղափոխվեն կիսահաղորդչային սարքի ներսում՝ իրենց արագության պատճառով: Այս էլեկտրոնները կբախվեն այլ անշարժ էլեկտրոնների հետ, որոնք սերտորեն կապված են ատոմի հետ՝ կովալենտային կապի պատճառով: Կապակցված էլեկտրոնները կկոտրեն կովալենտային կապը և կօգնեն հաղորդման գործընթացին՝ շարժվելով դեպի հաղորդման գոտի: Դա տեղի է ունենում բարձր արագությամբ էլեկտրոնների պատճառով, որոնք շարժվում են սպառման շրջանում: Այս էլեկտրոնները իրենց կինետիկ էներգիայի մի մասը փոխանցում են անշարժ էլեկտրոններին՝ ստիպելով նրանց շարժվել:Ավալանշի խզումը Սա հանգեցնում է նրան, որ անշարժ էլեկտրոնները շարժվում են դեպի հաղորդման գոտի: Դիոդի վրա հակադարձ շեղման լարման մեծության հետ մեծանում է կինետիկ էներգիան: Սա կհանգեցնի ավելի ու ավելի շատ էլեկտրոնների բախմանը միմյանց հետ, ինչը հանգեցնում է հոսանքի առաջացման: Այս բարձր հոսանքը կարող է առաջացնել դիոդի քայքայումը: Այս երևույթը կոչվում է նաև Ավալանշի Խափանում: Տարբերությունները Zener Breakdown-ի և Avalanche Breakdown-ի միջև Հիմնական տարբերությունը կայանում է երկու դիոդների աշխատանքի մեջ: Zener-ի խափանումն առաջանում է, երբ խաչմերուկում առկա է բարձր էլեկտրական դաշտ: Մյուս կողմից, Ավալանշի փլուզման ֆենոմենը տեղի է ունենում էլեկտրոնների բախման պատճառով, որոնք շարժվում են շատ մեծ արագությամբ: Մեկ այլ տարբերություն կայանում է դոպինգի բնույթի մեջ: Zener Breakdown-ը տեղի է ունենում խիստ դոպինգով դիոդներում, մինչդեռ Ավալանշի խզումը տեղի է ունենում թեթև լիցքավորված դիոդում: Ավալանշի և Zener-ի խզման ջերմաստիճանի գործակիցը նույնպես տարբեր է: Zener-ի խզման լարումը հակառակ ջերմաստիճանի կփոխվի, սակայն Ավալանշի խզման լարումը կտարբերվի անմիջապես ջերմաստիճանից: Գործող լարումը նույնպես տարբեր է Zener-ի և Avalanche-ի խզման դեպքում: Zener-ի խափանումը տեղի է ունենում, երբ գործառնական լարումը պակաս է 5V-ից, մինչդեռ Ավալանշի խափանումը տեղի է ունենում, երբ աշխատանքային լարումը 5V-ից մեծ է: Ավալանշի և Zener-ի խզման միջև մեկ այլ կարևոր տարբերություն հաղորդման գոտու և վալանսի գոտու շարժումն է: Ձնահոսքի փլուզման դեպքում վալենտային գոտին կմղվի հաղորդման գոտու ուղղությամբ: Այսպիսով, սա ամբողջը վերաբերում է Zener-ի անսարքության և Ավալանշի փլուզման ակնարկին: Մենք իմացանք այս դիոդների գործառույթների մասին: Մենք նաև ծանոթացանք Zener-ի և Ավալանշի խափանումների և դրա հետ կապված տարբեր տերմինների մասին: Կարող եք նշել Zener Diode-ի մի քանի կիրառություն:

Թողնել հաղորդագրություն 

հաղորդագրություն ցուցակ