Эффект - зенер
Cтраница 1
Эффект Зенера и лавинный механизм пробоя наблюдаются как у кремниевых, так и у германиевых диодов. Однако выделение тепла, сопровождающее эти процессы, приводит в случае германия к дополнительной тепловой генерации носителей заряда, искажающей картину лавинного пробоя. Поэтому в качестве материала для полупроводниковых стабилитронов используется кремний, обладающий более высокой температурной стабильностью. [1]
Для полупроводнико эффект Зенера имеет место при напряженности поля порядка 10е в / см, достигаемой в стабилитронах с пробивным напряжением до 7 в. При напряжениях более 40 в в стабилитронах имеет место лавинный пробой, а при Напряжениях от 7 до 40 в - оба типа пробоя. [2]
 |
Условное графическое обозначение и вольтамперные характе - ристики кремниевого стабилитрона. [3] |
Диоды, использующие эффект Зенера и эффект лавинного увеличения числа носителей заряда, применяются для стабилизации постоянных напряжений и обычно называются лавинными диодами, или полупроводниковыми стабилизаторами. [4]
Механизма такого пробоя объясняется либо эффектом Зенера, либо лавинной теорией. [5]
 |
Энергетические зоны полупроводника в сильном электрическом поле. [6] |
Одним из механизмов увеличения носителей заряда в сильных электрических полях является эффект Зенера. Вертикальный переход / связан с затратой энергии и обусловлен механизмом ударной ионизации. [7]
 |
Электростатическая ионизация. [8] |
В очень сильных электрических полях может происходить электростатическая ионизация, называемая иначе эффектом Зенера. В таких полях становится вероятным туннельное просачивание носителей заряда через запрещенную зону. Переход электронов оказывается возможным вследствие того, что сильное внешнее поле вызывает наклон энергетических зон, тем больший, чем больше напряженность приложенного поля. Переход электронов из валентной зоны в зону проводимости возможен, как показано на рис. 5.3, по АБ и АВ. [9]
Если принять меры для предотвращения перегрева p - n - перехода обратным током ( усилить теплоотвод от перехода, ограничить величину обратного тока внешним сопротивлением), то становится возможной работа диода при обратном пробивном напряжении, так как процесс вырывания электронов из валентной зоны является обратимым и не приводит к разрушению кристалла. В таком режиме самое незначительное увеличение обратного напряжения приводит к резкому возрастанию числа свободных электронов и дырок за счет эффекта Зенера и эффекта лавинного умножения. [10]
 |
Вольт-амперная стика р-л-перехода. [11] |
В сильнолегированных полупроводниках ширина запирающего слоя меньше, что препятствует возникновению лавинного пробоя, так как движущиеся носители не приобретают энергии, достаточной для ударной ионизации. В то же время может возникать электрический пробой p - n - перехода, когда при достижении критической напряженности электрического поля в p - n - переходе за счет энергии поля появляются пары носителей электрон - дырка ( эффект Зенера), и существенно возрастает обратный ток перехода. [12]
Д-808 ч - Д-811, Д-813, при включении которых в обратном направлении в области пробоя при определенных напряжениях и токах имеет место явление, во многом похожее на зажигание газоразрядных стабилизаторов. При этом в определенном, достаточно большом, диапазоне токов напряжение на стабилитроне остается практически постоянным. Это связано, с одной стороны, с явлением ударной ионизации в твердом теле и, с другой, - с эффектом Зенера, когда под влиянием больших напряженностей поля происходит лавинообразное возрастание носителей тока вследствие значительного увеличения напряженной диффузии. Как видно из вольтамперной характеристики, для стабилитрона Д-808 ( фиг. Это свойство стабилитронов может быть успешно использовано для стабилизации напряжения. [13]
Стабилизированные источники питания низких напряжений, выполненные на электронных лампах, весьма неэкономичны. В этом случае наиболее перспективными являются стабилизированные источники на полупроводниковых приборах. В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются стабилитроны ( кремниевые диоды) Д-808 - 4 - Д-811, Д-813, при включении которых в обратном направлении в области пробоя при определенных напряжениях и токах имеет место явление, во многом похожее на зажигание газоразрядных стабилизаторов. При этом в определенном, достаточно большом, диапазоне токов напряжение на стабилитроне остается практически постоянным. Это связано, с одной стороны, с явлением ударной ионизации в твердом теле л, с другой, - с эффектом Зенера, когда под влиянием больших напряженностей поля происходит лавинообразное возрастание носителей тока вследствие значительного увеличения направленной диффузии. Как видно из вольтамперной характеристики, для стабилитрона Д-808 ( фиг. Это свойство стабилитронов может быть успешно использовано для стабилизации напряжения. [14]
Страницы: 1