제너 분석 및 눈사태 분석
그만큼 눈사태 발생 과 제너 분석 두 가지 메커니즘으로 PN접합부가 끊어집니다. Zener 및 Avalanche 브레이크 다운은 모두 역 바이어스 하에서 다이오드에서 발생합니다. 애벌 런취 브레이크 다운은 전자 및 홀 쌍의 이온화로 인해 발생하는 반면 제너 다이오드는 무거운 도핑으로 인해 발생합니다. 자세한 내용은 아래에서 설명합니다.
눈사태 발생
눈사태 파손의 메커니즘이 발생합니다역 포화 전류 때문에. P 형 및 N 형 물질은 함께 PN 접합을 형성합니다. 공핍 영역은 P 및 N 형 재료가 접하는 접합부에서 발생합니다.
PN 접합의 P 및 N 형 물질은완전하지는 않으며, 그것들 내에 약간의 불순물을 갖는다. 즉, p- 형 물질은 전자를 가지며, N- 형 물질은 그 안에 약간의 구멍을 갖는다. 고갈 영역의 너비는 다양합니다. 이들의 폭은 P 및 N 영역의 단자에인가되는 바이어스에 의존한다.
역 바이어스는 전기장을 증가시킨다.고갈 지역을 가로 질러. 공핍에 걸쳐 높은 전계가 존재할 때, 공핍 영역을 가로 지르는 소수 전하 캐리어의 속도는 증가한다. 이들 담체는 결정 원자와 충돌한다. 격렬한 충돌 때문에 전하 운반체는 원자에서 전자를 방출합니다.
충돌은 전자 - 홀 쌍을 증가시킵니다. 전자 - 홀이 높은 전계에서 유도됨에 따라, 이들은 빠르게 분리되어 결정의 다른 원자들과 충돌한다. 공정은 연속적이며, 역전 류가 PN 접합부에 흐르기 시작하는 것보다 전기장이 훨씬 더 높아진다. 이 과정을 눈사태 파열이라고합니다. 고장 후 다이오드는 완전히 소손되기 때문에 접합부는 원래 위치로 돌아갈 수 없습니다.
제너 분석
PN 접합은p 형 및 n 형 반도체 재료를 포함한다. P 형 및 N 형 영역의 조합은 공핍 영역을 생성합니다. 공핍 영역의 폭은 P 및 N 형 반도체 재료의 도핑에 의존한다. 물질이 과도하게 도핑되면, 공핍 영역의 폭은 매우 얇아지게된다.
제너 고장의 현상은매우 얇은 고갈 영역. 얇은 공핍 영역에는 더 많은 수의 자유 전자가 있습니다. PN 접합부에 걸쳐 역 바이어스가인가되어 공핍 영역을 가로 질러 전계 강도를 발생시킨다. 전계 강도의 강도는 매우 높아진다.
전계 강도는자유 전하 캐리어의 운동 에너지. 이로써 캐리어는 한 영역에서 다른 영역으로 점프하기 시작합니다. 이러한 활발한 전하 캐리어는 p 형 및 n 형 물질의 원자와 충돌하고 전자 - 홀 쌍을 생성한다.
접합부에서 역전 류가 흐르기 시작하므로 공핍 영역이 완전히 사라집니다. 이 프로세스를 제너 분석이라고합니다.
제너 고장에서 접합부가 완전히 손상되지 않았습니다. 공핍 영역 레거시는 역 전압 제거 후 원래 위치에 놓입니다.
이상적인 제너 다이오드 및 실제 제너 다이오드의 등가 회로
이상적인 제너 다이오드
이상적인 제너 다이오드의 브레이크 다운 영역VI 곡선은 수직으로 간주됩니다. 그래프는 전류가 변화 한 후에도 전압이 일정하게 유지됨을 보여줍니다. 따라서, 제너 다이오드의 저항은 무시된다. 브레이크 다운 영역의 제너 다이오드는 이상적으로 배터리처럼 동작합니다.
그만큼 등가 회로도 아래에 나와 있습니다.
실제 제너 다이오드
실제 제너의 고장 영역 그래프다이오드가 정확하게 수직이 아닙니다. 그래프는 제너 다이오드가 약간의 저항을 가지고 있음을 보여줍니다. 아래의 그림은 제너 다이오드가 저항 R지 전압 V의 배터리와 직렬로 연결된다.지.
