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Curva IV para un diodo Zener que muestra avalancha y avería Zener

La rotura de la avalancha (o "el efecto de la avalancha") es un fenómeno que puede ocurrir tanto en materiales aislantes como semiconductores. Es una forma de multiplicación de la corriente eléctrica que puede permitir corrientes muy grandes dentro de materiales que de otra manera serían buenos aislantes. Es un tipo de avalancha de electrones . El proceso de avalancha ocurre cuando los portadores en la región de transición son acelerados por el campo eléctrico a energías suficientes para crear pares de electrones-huecos móviles o libres a través de colisiones con electrones ligados.

Explicación [ editar ]

Los materiales conducen la electricidad si contienen portadores de carga móvil. Hay dos tipos de portadores de carga en un semiconductor: electrones libres ( electrones móviles) y huecos de electrones (huecos móviles a los que les faltan electrones de los estados de electrones normalmente ocupados). Un electrón normalmente unido (p. Ej., En un enlace) en un diodo de polarización inversapuede soltarse debido a una fluctuación o excitación térmica, creando un par móvil de electrones y agujeros. Si hay un gradiente de voltaje (campo eléctrico) en el semiconductor, el electrón se moverá hacia el voltaje positivo mientras que el agujero se moverá hacia el voltaje negativo. Por lo general, el electrón y el agujero simplemente se moverán hacia los extremos opuestos del cristal y entrarán en los electrodos apropiados. Cuando el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte, el electrón móvil o el agujero puede acelerarse a velocidades lo suficientemente altas como para liberar a otros electrones enlazados, creando más portadores de carga libres, aumentando la corriente y provocando más procesos de "desactivación" y creando una avalancha. De esta manera, pueden comenzar a conducir grandes porciones de un cristal normalmente aislante.

La gran caída de voltaje y posiblemente una gran corriente durante la ruptura conducen necesariamente a la generación de calor. Por lo tanto, un diodo colocado en una aplicación de energía de bloqueo inverso generalmente será destruido por una avería si el circuito externo permite una gran corriente. En principio, la degradación por avalancha solo implica el paso de electrones y no tiene por qué causar daño al cristal. Los diodos de avalancha (comúnmente encontrados como diodos Zener de alto voltaje ) están construidos para descomponerse a un voltaje uniforme y evitar la acumulación de corriente durante la ruptura. Estos diodos pueden mantener indefinidamente un nivel moderado de corriente durante la avería.

El voltaje al que ocurre la ruptura se llama voltaje de ruptura . Hay un efecto de histéresis ; una vez que se ha producido la avería por avalancha, el material seguirá conduciendo incluso si el voltaje a través de él cae por debajo del voltaje de avería. [ dudoso - discutir ] Esto es diferente de un diodo Zener , que dejará de conducir una vez que el voltaje inverso caiga por debajo del voltaje de ruptura.

Ver también [ editar ]

Referencias [ editar ]