Zjawisko Zenera
Zjawisko Zenera występuje w silnie domieszkowanych złączach p-n spolaryzowanych zaporowo. Charakteryzuje się gwałtownym wzrostem prądu, nazywanym prądem Zenera, gdy napięcie polaryzujące przekracza określoną wartość, znaną jako napięcie Zenera. Zjawisko to jest również określane jako przebicie Zenera.
Mechanizm działania
W silnie domieszkowanym złączu p-n obszar ładunku przestrzennego jest niewielki. Gdy napięcie polaryzacji wstecznej przekracza napięcie Zenera, górna krawędź pasma walencyjnego obszaru typu P znajduje się wyżej niż dolna krawędź pasma przewodzenia obszaru typu N. W rezultacie elektron z pasma walencyjnego obszaru P może przejść do obszaru N, stając się swobodnym nośnikiem w paśmie przewodzenia półprzewodnika typu N. To zjawisko nosi nazwę przejścia tunelowego.
Obecność swobodnych nośników w obszarze N prowadzi do wzrostu prądu w obwodzie. Nawet niewielkie zwiększenie napięcia polaryzującego powyżej napięcia Zenera skutkuje znacznym przyrostem prądu.
Zakres napięć dla zjawiska Zenera
- Napięcia do 5 V: występuje tylko zjawisko Zenera.
- Napięcia od 5 do 7 V: występują zarówno zjawisko Zenera, jak i przebicie lawinowe.
- Napięcia powyżej 7 V: dominuje przebicie lawinowe.
Zjawisko Zenera zostało odkryte w 1934 roku przez amerykańskiego fizyka C. Zenera i jest wykorzystywane w diodach Zenera.
