Wikipedia dice:
El efecto Zener es distinto del desglose por avalancha. La descomposición por avalancha implica que los electrones portadores minoritarios en la región de transición sean acelerados, por el campo eléctrico, a energías suficientes para liberar pares electrón-hueco a través de colisiones con electrones enlazados. El efecto Zener y la avalancha pueden ocurrir simultáneamente o independientemente uno del otro. En general, las averías en las uniones de diodos que se producen por debajo de los 5 voltios se deben al efecto Zener, mientras que las averías que se producen por encima de los 5 voltios se deben al efecto de avalancha. Las averías que ocurren a voltajes cercanos a 5V generalmente son causadas por alguna combinación de los dos efectos. Se encuentra que el voltaje de ruptura de Zener ocurre a una intensidad de campo eléctrico de aproximadamente 3 × 107 V / m. [1] La ruptura de Zener ocurre en uniones fuertemente dopadas (semiconductor tipo p moderadamente dopado y tipo n fuertemente dopado), lo que produce una estrecha región de agotamiento.[2] La ruptura de la avalancha ocurre en uniones ligeramente dopadas, que producen una región de agotamiento más amplia. El aumento de temperatura en la unión aumenta la contribución del efecto Zener a la ruptura y disminuye la contribución del efecto avalancha.
Mi pregunta es ¿puede en un diodo, principalmente bajo la ruptura de Zener, aumentar el voltaje de polarización inversa causar una ruptura de avalancha?
La ruptura de Zener (el mecanismo de ruptura descrito por Clarence Zener) ocurre en dispositivos semiconductores prácticos a bajos voltajes. La ruptura de avalancha domina a altos voltajes e incluye amplificación por procesos de generación de portadores similares a un pequeño desprendimiento de rocas que inicia una avalancha.
La ruptura de Zener tiene un coeficiente de temperatura de voltaje negativo, mientras que la ruptura de avalancha tiene un coeficiente de temperatura positivo.
Entonces, en los dispositivos prácticos de Si, vea la figura #1 aquí , ambos procesos están presentes, pero el proceso Zener domina el comportamiento de ruptura de bajo voltaje, mientras que la avalancha domina a voltajes aplicados más altos.
El coeficiente de temperatura a 5V está muy cerca de cero, lo que indica que ambos procesos contribuyen casi por igual. Sin embargo, esto no significa que el comportamiento de Zener esté 'convertido', simplemente significa que la avalancha de portadores de carga adicionales producidos por los efectos de la avalancha puede ser más importante que la contribución de Zener.
Una vez que tiene algún tipo de falla, reduce drásticamente la resistencia diferencial aportada por la región de agotamiento, por lo que si duplica el voltaje externo, no está duplicando el voltaje en la región de agotamiento, sino aumentándolo solo un poco, mientras que un una fracción cada vez mayor de la caída de tensión se produce en los contactos y en los semiconductores a granel y en otros lugares.
Entonces, voy a decir que probablemente no en la práctica, o al menos no mucho. Pero, en principio, si aumenta lo suficiente el voltaje externo, eventualmente obtendrá suficiente voltaje en la región de agotamiento para inducir una corriente de avalancha, lo que complementaría (presumiblemente) una cantidad mucho mayor de corriente zener. (Podría estar equivocado, esto es solo una suposición).
Si no me equivoco, la ruptura de Zener se caracteriza por dos procesos diferentes: emisión de campo y ruptura de avalancha. Por lo que recuerdo, mi maestro explicó el colapso de la avalancha como la ruptura de los lazos. Dijo que ambos procesos ocurren simultáneamente.
De todos modos, su fuente los cita (desglose de Zener y desglose de Avalanche) como dos procesos que pueden ocurrir de forma simultánea o independiente. De acuerdo con mi comprensión de su pregunta, no entiendo cómo el aumento del voltaje de polarización inversa tendrá algún efecto en la ruptura. Una vez que se alcanza la ruptura, el voltaje a través del diodo Zener permanece constante y una cosa refuerza a la otra, lo que lleva a una especie de reacción en cadena .
Sí. Si de alguna manera logra aplicar un gran sesgo en su unión mucho más allá de la condición de ruptura de Zener, eso significaría que gran parte de la corriente que pasa por la unión consistirá en portadores inyectados a muy alta energía. Estos portadores de alta energía pueden avalancha y engendrar más.
sinsonte