Desglose de Zener y desglose de avalancha

Un diodo es un componente electrónico que consta de dos electrodos. Estos dos electrodos son el electrodo positivo y el electrodo negativo. Estos diodos están compuestos de materiales semiconductores como germanio, silicio y selenio. La propiedad más importante de los diodos es que son capaces de conducir corriente en una sola dirección. Los diodos se utilizan como reguladores de voltaje, interruptores, rectificadores, etc. Un diodo de unión PN es un tipo de diodo que tiene un lado negativo (n) y un lado positivo (p). Los diodos de unión PN se fabrican agregando impurezas a los dos lados del material semiconductor del diodo. Dos de estos diodos de unión PN son el diodo Zener y el diodo de avalancha. Este artículo analiza una descripción general de la avería Zener y la avería por avalancha. ¿Qué es el diodo Zener? El diodo Zener es bastante similar a un diodo de unión PN normal, pero funciona principalmente en el estado de polarización inversa. Sin embargo, cuando un diodo de unión PN ordinario se conecta en condición de polarización inversa, es un diodo Zener. Un diodo Zener no es más que un diodo de unión PN que ha sido fuertemente dopado. Dicho diodo ha sido especialmente diseñado para varias aplicaciones importantes. Diodo Zener Cuando un diodo Zener tiene polarización directa, funcionará como diodos ordinarios. Sin embargo, cuando el diodo de unión PN está en condición de polarización inversa, la capa de agotamiento del diodo se hará más ancha. Si continuamos aumentando el voltaje con polarización inversa, la capa de agotamiento del diodo se hará más amplia. También habrá una corriente de saturación inversa constante debido a los portadores minoritarios. A medida que se continúa aplicando el voltaje inverso a través de la unión del diodo, los portadores minoritarios adquirirán suficiente energía cinética debido al fuerte campo eléctrico. Los electrones libres chocarán con los iones estacionarios presentes en la capa de agotamiento y generarán más electrones libres. Los electrones recién generados también adquirirán suficiente energía cinética y también generarán más electrones. Debido a este fenómeno, se generará una gran cantidad de electrones libres y el diodo se volverá conductor. ¿Qué es la ruptura Zener? Cuando se aplica un voltaje de polarización inversa a través de los terminales de un diodo de unión PN altamente dopado, inmediatamente la región de agotamiento del diodo comenzará a expandirse. Debido a este voltaje, se generarán una gran cantidad de electrones portadores y huecos. La región de agotamiento tiene electrones en un lado y agujeros en el otro lado. Estos portadores de carga ayudarán a crear un campo eléctrico muy poderoso a través de la unión del diodo. La magnitud del campo eléctrico generado dependerá de la magnitud del voltaje inverso aplicado. A medida que aumenta el voltaje de polarización inversa, también aumentará la magnitud del campo eléctrico generado.Desglose Zener Este campo eléctrico comenzará a ejercer una fuerza sobre los electrones que están presentes en la banda de valencia. Comenzará a tirar de los electrones en la banda de mayor energía, que también se conoce como banda de conducción. De esta forma, una gran cantidad de electrones entrarán en la banda de conducción y ayudarán en el proceso de conducción. Este proceso se llama ruptura Zener y tiene numerosas aplicaciones. ¿Qué es un diodo de avalancha? Un diodo de avalancha es básicamente un tipo de diodo que ha sido diseñado para causar ruptura de avalancha a un voltaje de polarización inversa particular. La unión PN del diodo de avalancha está diseñada de tal manera que evita la concentración de corriente para que el diodo no sufra daños por avería por avalancha.Diodo de avalancha El diodo de avalancha está construido de una manera similar a la del diodo Zener, y tanto la ruptura de avalancha como la ruptura de Zener están presentes en un diodo de avalancha. Los diodos de avalancha están especialmente diseñados para averías de avalanchas y experimentan una caída de voltaje debido a las condiciones de avería. A diferencia de los diodos Zener, los diodos de avalancha mantienen un voltaje que es más alto que el voltaje de ruptura. Esta característica del diodo de avalancha proporciona una mejor protección contra sobretensiones en comparación con un diodo Zener. Un diodo de avalancha tiene un pequeño coeficiente de temperatura positivo de voltaje. ¿Qué es Avalanche Breakdown? En un dispositivo de unión PN, los electrones libres se mueven a través de la región de agotamiento. Como resultado, poseen velocidad y debido a esto, estos electrones también poseerán energía cinética. Los portadores de carga minoritarios se moverán aleatoriamente dentro del dispositivo semiconductor debido a su velocidad. Estos electrones chocarán con otros electrones estacionarios que están fuertemente unidos al átomo debido a la unión covalente. Los electrones unidos romperán la unión covalente y ayudarán en el proceso de conducción al moverse hacia la banda de conducción. Esto ocurre debido a los electrones de alta velocidad que se mueven en la región de agotamiento. Estos electrones transfieren parte de su energía cinética a los electrones estacionarios haciendo que se muevan.Desglose por avalancha Esto hace que los electrones estacionarios se muevan hacia la banda de conducción. A medida que aumenta la magnitud del voltaje de polarización inversa a través del diodo, también aumentará la energía cinética. Esto hará que más y más electrones choquen entre sí, lo que resultará en la generación de corriente. Esta alta corriente puede provocar la avería del diodo. Este fenómeno también se llama Avalanche Breakdown. Diferencias entre Zener Breakdown y Avalanche Breakdown La principal diferencia radica en el funcionamiento de los dos diodos. La ruptura de Zener se produce cuando hay un campo eléctrico elevado a través de la unión. Por otro lado, el fenómeno de Avalanche Breakdown ocurre debido a la colisión de electrones que se mueven a una velocidad muy alta. Otra diferencia radica en la naturaleza del dopaje. La ruptura Zener ocurre en diodos fuertemente dopados, mientras que la ruptura de Avalanche ocurre en un diodo ligeramente dopado. El coeficiente de temperatura de Avalanche y la ruptura de Zener también es diferente. El voltaje de ruptura de Zener variará inversamente con la temperatura, pero el voltaje de ruptura de Avalanche variará directamente con la temperatura. El voltaje de operación también es diferente en la ruptura de Zener y Avalanche. La ruptura de Zener ocurre cuando el voltaje de operación es menor a 5V mientras que la ruptura de Avalanche ocurre cuando el voltaje de operación es mayor a 5V. Otra diferencia importante entre la ruptura de Avalanche y Zener es el movimiento de la banda de conducción y la banda de cenefa. En el caso de una ruptura de Avalanche, la banda de valencia se empujará en la dirección de la banda de conducción. Entonces, se trata de una descripción general del desglose de Zener y el desglose de Avalanche. Llegamos a conocer las funciones de estos diodos. También conocimos el desglose de Zener y el desglose de Avalanche y varios términos relacionados con él. ¿Puede mencionar algunas aplicaciones del diodo Zener?

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