Che cos'è il guasto Zener e il guasto a valanga e le loro differenze?

In un semiconduttore di base, si forma una giunzione a causa dell'interazione tra tipo p e tipo n. Questa giunzione può essere drogata pesantemente o leggermente in base alle circostanze. Come è già noto che un diodo di base che è di giunzione pn può condurre durante la polarizzazione diretta. Una volta entrato nella fase di polarizzazione inversa, non può condurre e si verificano alcuni guasti. Questi sono dovuti principalmente alla moltiplicazione dei vettori nonché alla concentrazione di drogante resa elevata alla giunzione. Ci sono due tipi di guasto (1) Avalanche Breakdown(2) Zener Breakdown Che cos'è Avalanche Breakdown? Poiché la funzionalità del diodo di base è già nota in condizioni di polarizzazione inversa, il diodo viene influenzato poiché è in modalità non conduttiva. Ma c'è ancora il movimento notato e questo è dovuto ai portatori di minoranza. La corrente generata a causa della carica di minoranza è indicata come corrente di saturazione inversa e questo è responsabile del verificarsi della rottura della valanga. Tuttavia in un diodo, se di tipo p e viene utilizzato materiale di tipo n, la parte interagita di esso viene definita giunzione. A questo incrocio esiste una regione di esaurimento. Entrambi i tipi p e n hanno portatori di maggioranza e minoranza. Poiché si considera la polarizzazione inversa, l'attenzione è rivolta ai portatori di minoranza. Il tipo P ha elettroni e il tipo n ha buchi per questo scopo. Poiché la larghezza della regione di esaurimento alla giunzione è variabile. Dipende dal tipo di polarizzazione fornita al diodo. Nel caso della polarizzazione inversa, la larghezza della regione sarà maggiore. Ciò può influire sulle condizioni di lavoro del diodo. Ma in questa condizione, le cariche minoritarie ottengono una velocità cinetica sufficiente in modo da poter superare la barriera della giunzione. A causa di ciò, si verificano collisioni intermedie. Questi sono responsabili della generazione di addebiti gratuiti. Man mano che questo processo procede, ha luogo l'ulteriore generazione di portatori con conseguente formazione di un numero maggiore di portatori liberi. Questo fenomeno è indicato come moltiplicazione della portante. Quindi si nota il flusso di corrente inversa. Ciò porta alla condizione nella rottura del diodo riferita a una rottura da valanga. Questo può danneggiare completamente la giunzione e non è rimborsabile. Che cos'è lo Zener Breakdown? Nel diodo di base, si forma una giunzione a causa dell'interazione di tipo p e tipo n. Questo ha la regione di esaurimento alla giunzione. La larghezza di questa regione è anche il fattore della concentrazione di doping. Il doping alla giunzione può essere eseguito in modo leggero o pesante. L'ampiezza dell'esaurimento e i livelli di doping sono inversamente correlati tra loro. Significa che se la giunzione è fortemente drogata allora la larghezza sarà minima e viceversa.Se la giunzione considerata è di alto valore di drogaggio allora subisce i fenomeni di rottura zener.Se ha una larghezza minima di regione di svuotamento suggerisce che ha il numero delle gratuità presenti. Questi tendono ad attraversare il bivio. Poiché ha la più alta intensità elettrica del campo si nota il rapido movimento nei portatori. Ne consegue la formazione di portatori liberi e si può osservare il flusso di corrente inversa. Questo elimina la regione di esaurimento. Questo tipo di fenomeno è noto come rottura zener. Ma nella rottura zener, la regione di esaurimento si tratterrà una volta rimossa la tensione inversa. In questo modo, sono stati discussi i tipi di guasti nel diodo di base dovuti alla condizione di polarizzazione inversa . Che cos'è un diodo a valanga? Un diodo progettato per funzionare in condizioni di polarizzazione inversa e la cui giunzione è leggermente drogata. Cos'è un diodo Zener? Un diodo di base con una normale giunzione di pn non può funzionare in polarizzazione inversa. Per rendere questo possibile deve essere progettato un diodo speciale, che ha le caratteristiche normali durante la polarizzazione diretta ma durante la polarizzazione inversa, può funzionare e tollerare le correnti. Quindi questo è indicato come diodo zener. Questo tipo di diodo ha una buona concentrazione di drogante alla sua giunzione. Differenza tra Zener e Avalanche Breakdown Sia lo zener che i guasti a valanga si verificano nella fase di polarizzazione inversa. La tensione del guasto dello zener è relativamente inferiore rispetto al guasto di una valanga. Le differenze fondamentali di entrambi i guasti possono essere elencate come segue Guasto da valanga Guasto Zener (1) Il motivo alla base del verificarsi di questo guasto è principalmente dovuto alla collisione che avviene tra i vettori. (1) La ragione di questa rottura è dovuta all'elevata intensità del campo elettrico. (2) La regione della regione di esaurimento è abbastanza spessa. (2) La larghezza della regione di esaurimento è sottile. (3) La concentrazione di drogaggio alla giunzione è al minimo. (3) Il livello di concentrazione del doping è alto alla giunzione. (4) Focalizzata sulla produzione di una coppia di elettroni e lacune. (4) Principalmente la produzione di elettroni si è concentrata qui. (5) L'intensità del campo elettrico è bassa. (5) L'intensità del campo elettrico è abbastanza forte. (6) Il coefficiente di temperatura è di valore positivo. (6) Il coefficiente di temperatura è di valore negativo. (7) La ionizzazione che si è verificata qui è dovuta all'influenza dell'effetto di collisione. (7) La ionizzazione in questa rottura è dovuta alla forte intensità del campo elettrico. (8) La tensione di rottura e la temperatura sono direttamente correlate tra loro. (8) La tensione di rottura e la temperatura sono inversamente proporzionali tra loro. (9) Una volta avvenuta la rottura la tensione tende a variare. (9) Il verificarsi di guasti non influisce sulla tensione. (10) Una volta che subisce la rottura, la giunzione viene distrutta completamente e non può mantenere la sua posizione. (10) Quando la tensione inversa viene rimossa dal diodo, la giunzione torna nella sua posizione normale. Quindi in questo modo viene eseguita l'analisi per i tipi di guasto. Entrambi i guasti hanno i propri standard. Ora, sulla base dell'analisi di cui sopra, è possibile determinare quale tipo di diodo a valanga o zener viene utilizzato nei circuiti di protezione?

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