Zener انهيار انهيار الانهيار
ال انهيار الانهيار و انهيار زينر هما آليات مختلفة من خلالها PNفواصل تقاطع. يحدث انهيار Zener و Avalanche في الصمام الثنائي تحت التحيز العكسي. يحدث انهيار الانهيار بسبب تأين الإلكترونات وأزواج الفتحات في حين يحدث الصمام الثنائي Zener بسبب تعاطي المنشطات بشكل كبير. هذه موضحة أدناه بالتفصيل.
انهيار الانهيار
آلية انهيار الانهيار يحدثبسبب التشبع العكسي الحالي. تشكل المواد P-type و N-type معًا تقاطع PN. تتطور منطقة النضوب عند التقاطع حيث تتلامس المادة P و N.
المواد P و N من تقاطع PN هيليست مثالية ، ولديها بعض الشوائب فيها ، أي أن المادة من النوع p تحتوي على بعض الإلكترونات ، وتحتوي المادة من النوع N على بعض الثقوب فيها. يختلف عرض منطقة النضوب. يعتمد عرضها على التحيز المطبق على محطة P و N.
يزيد التحيز العكسي من المجال الكهربائيعبر منطقة النضوب. عندما يتواجد الحقل الكهربائي العالي عبر النضوب ، تزداد سرعة حاملة شحنة الأقليات التي تعبر منطقة النضوب. تتصادم هذه الناقلات مع ذرات البلورة. بسبب التصادم العنيف ، يقوم الناقل المسؤول بإخراج الإلكترونات من الذرة.
الاصطدام يزيد من زوج ثقب الإلكترون. نظرًا لحث ثقب الإلكترون في الحقل الكهربائي العالي ، يتم فصلها بسرعة وتتصادم مع ذرات البلورات الأخرى. هذه العملية مستمرة ، ويصبح المجال الكهربائي أعلى بكثير من تدفق التيار العكسي المتدفق عند تقاطع PN. تُعرف العملية باسم انهيار الانهيار. بعد الانهيار ، يتعذر على الوصلة استعادة موقعها الأصلي لأن الصمام الثنائي محترق بالكامل.
انهيار زينر
يتكون تقاطع PN من مزيج مننوع p و مادة أشباه الموصلات n-type. تركيبة المناطق P-type و N-type تخلق منطقة النضوب. يعتمد عرض منطقة النضوب على تعاطي مواد أشباه الموصلات من النوع P و N. إذا كانت المادة مخدرة بشدة ، يصبح عرض منطقة النضوب نحيفًا جدًا.
ظاهرة انهيار Zener يحدث فيمنطقة نضوب رقيقة جدا. تحتوي منطقة النضوب الرفيعة على أعداد أكبر من الإلكترونات الحرة. ينطبق التحيز العكسي عبر تقاطع PN على شدة المجال الكهربائي عبر منطقة النضوب. قوة شدة المجال الكهربائي تصبح عالية جدا.
شدة المجال الكهربائي يزيد منالطاقة الحركية لشركات الشحن المجانية. وبالتالي يبدأ الناقل في القفز من منطقة إلى أخرى. تصطدم ناقلات الشحنة النشطة هذه مع ذرات المادة p-type و n-type وتنتج أزواج الفتحات الإلكترونية.
يبدأ التيار العكسي في التدفق عند التقاطع بسبب اختفاء المنطقة المستنفدة بالكامل. تُعرف هذه العملية باسم انهيار Zener.
في انهيار Zener ، الوصلة غير تالفة تمامًا. تستنفد منطقة النضوب موقعها الأصلي بعد إزالة الجهد العكسي
دارة مكافئة لديود زينر المثالي وديود زينر الفعلي
مثالية زينر ديود
منطقة انهيار الصمام الثنائي زينر المثالييعتبر منحنى السادس عمودياً. يوضح الرسم البياني أن الجهد لا يزال ثابتًا حتى بعد اختلاف التيار. وبالتالي ، يتم تجاهل مقاومة الصمام الثنائي زينر. يتصرف الصمام الثنائي Zener في منطقة الانهيار بشكل مثالي مثل البطارية.
ال مخطط الرسم المكافئ هو مبين أدناه.
ديود زينر الفعلي
الرسم البياني للمنطقة انهيار Zener الفعليالصمام الثنائي ليست رأسية بدقة. يوضح الرسم البياني أن الصمام الثنائي Zener لديه بعض المقاومة. يوضح الشكل أدناه أن الصمام الثنائي Zener لديه بعض المقاومة Rض متصلة في سلسلة مع بطارية الجهد الخامسض.
