En lavindiod är en elektronisk enhet, en halvledardiod , en typ av zenerdiod , vanligtvis gjord av kisel , vars funktion är baserad på en reversibel lavinbrytning av p-n-övergången när den slås på igen, det vill säga när ett halvledarskikt med p-typ ledningsförmåga ( anod ) är negativ i förhållande till n-skiktets ( katod ) spänning .
Ett lavinbrott inträffar när den elektriska fältstyrkan i pn-övergången är tillräcklig för stötjonisering , där laddningsbärare , accelererade av fältet i korsningen, genererar elektron - hål-par . När fältet ökar, ökar antalet genererade par, vilket orsakar en ökning av strömmen, så spänningen över dioden förblir nästan konstant.
I allmänhet, i zenerdioder med en omvänd förspänning av korsningen, finns det två mekanismer för reversibla sammanbrott: tunnling (Zener) och lavin, men deras bidrag beror på basens resistivitet (vid låg resistivitet är sammanbrottet tunnlande till sin natur , och vid hög resistivitet är det lavin), vilket i sin tur beror på halvledarmaterialet och typen av ledningsförmåga hos basen (till exempel för elektroniskt germanium observeras likheten mellan lavinen och tunnelkomponenterna vid 1 Ohm⋅cm ) [1] , medan genombrottsspänningen beror på graden av halvledardopning , ju svagare dopning, desto högre genombrottsspänning (det vill säga stabilisering, för zenerdioder).
Ett lavinhaveri kännetecknas av en ökning av stabiliseringsspänningen med ökande temperatur, medan för ett haveri av Zener- mekanismen är det motsatta. Vid en genombrottsstartspänning under 5,1 V råder genombrott av Zener-typ, över - lavinbrott råder, därför har zenerdioder med en stabiliseringsspänning på 5,1 V ingen temperaturdrift av stabiliseringsspänningen, eftersom genombrottstemperaturen driver av dessa två mekanismer kompenserar varandra ömsesidigt.
Således kan alla zenerdioder med en stabiliseringsspänning på mer än 5,1 V betraktas som lavindioder.
Används inom elektronik som zenerdioder . Används även för att skydda elektriska kretsar från överspänningar . Skyddande lavindioder är utformade på ett sådant sätt att de utesluter en ökad koncentration (snörning) av ström vid en eller flera punkter i pn-övergången, vilket leder till lokal överhettning av halvledarstrukturen, för att undvika irreversibel förstörelse av dioden. Dioder designade för överspänningsskydd kallas ofta suppressorer .
Lavinmekanismen för omvänd nedbrytning används också i lavinfotodioder och diodbrusgeneratorer.
Med en långsam ökning av backspänningen är det orealistiskt att avsevärt överskrida stabiliseringsspänningen. Men vid en hög svänghastighet ( dU / dt > 10 12 V / s) visar det sig att det är möjligt att applicera en spänning på p + -nn + -strukturen en och en halv till två gånger högre än den stationära nedbrytningen spänning, varefter dess motstånd sjunker kraftigt under en tid av cirka 100 pikosekunder eller mindre. En sådan ultrasnabb förändring av tillståndet från icke-ledande till ledande tillhandahålls av bildandet och fortplantningen av en stötjoniseringsvåg. På basis av denna effekt har en anordning utvecklats, oftast utförd på kisel, en diod lavinvässare ( silikon lavinvässare, SAS diod ) .
| Halvledardioder | ||
|---|---|---|
| Enligt överenskommelse | ||
| lysdioder | ||
| Rättande | ||
| Generatordioder | ||
| Referensspänningskällor | ||
| Övrig | ||
| se även |
| |