diode Defalcare - studopediya

După atingerea unei tensiuni critice inversă a diodei pentru o anumită valoare, există o creștere bruscă a curentului invers prin dioda. Acest fenomen se numește dioda defalcare. În funcție de fenomenele fizice care conduc la defalcarea, distinge avalanșă, tunelare și defalcarea termică.

defalcare avalanșă. Sub influența unui câmp electric puternic, la care purtătorii de sarcină dobândesc suficientă energie pentru a forma o nouă perechi electron-gol prin ionizare de impact a atomilor de semiconductoare apare avalanșă de purtători de sarcină. Tensiunea defalcare este determinată de concentrația de impurități în regiune ușor dopat, ca determină lățimea p-n joncțiune. Odată cu creșterea temperaturii scade drumul liber al purtătorilor de sarcină și, prin urmare, scade energia care poate dobândi un operator de transport pe un drum liber mijlociu într-un câmp electric. Prin urmare, creșterea temperaturii conduce la o creștere a tensiunii de defalcare defalcare avalanșă (Fig.5). Atunci când o defalcare avalanșă apar zgomote. Inițial, acest proces este instabil: ea apare, descompune, există din nou. Deoarece actualul proces de ionizare de impact crește devine stabil, iar zgomotul dispare. Aceasta este o trăsătură caracteristică a avalanșa.

Figura 5. Uprob dependența de temperatură la defalcare avalanșă.

Tunel defalcare. Dacă lățimea barierei potențial # 948; devine suficient de mică, este posibil să se tunelurilor de electroni prin intermediul benzii interzise semiconductoare fără a schimba energia. La exterior efect tunel se manifestă ca o diodă defalcare, tensiunea de străpungere este invers proporțională cu concentrația de impurități. În același decalajul banda (pentru unul și același material), lățimea barierei potențial este determinată de câmpul electric, și anume panta nivelelor energetice și zonele. Intensitatea critică a câmpului electric este de aproximativ 8 # 903; 10 5 V / m pentru Si 3 și # 903; 10 5 V / m pentru Ge. Cu creșterea temperaturii, bandgap scade majoritatea semiconductorilor. Prin urmare, acest lucru reduce grosimea barierei și în același intensității câmpului electromagnetic, ceea ce conduce la o creștere a probabilității de tunelare prin bariera de potențial, astfel încât tensiunea de străpungere la descompunerea tunelului scade odată cu creșterea temperaturii (Fig. 6). Deoarece pentru defalcare tunele subțirime necesar p-n joncțiune, se observă în diode realizate din materiale semiconductoare, cu concentrație mare de impurități.

Figura 6. Uprob dependența de temperatură la defalcarea tunelului.

pauză termică. defalcare termică are loc în diode pentru a forma o așa-numită „string“ sau un canal de conductivitate ridicată, în care temperatura mai ridicată decât temperatura medie a restului p-n intersecție. Cablu de educație, de obicei, cauzate de defecte în p-n intersecție. Dacă densitatea de curent invers într-un loc p-n tranziție sa dovedit a fi mai mare decât densitatea de curent în restul tranziției, temperatura locului va fi chiar mai mare, datorită căldurii produse Joule. Creșterea locală a temperaturii duce la o creștere suplimentară a densității de curent, ceea ce determină o creștere locală a temperaturii, etc. Defalcare termică poate avea loc la curenti mici și tensiuni inverse.