Efecto Zener
En electrónica , el efecto Zener (empleado más notablemente en el diodo Zener apropiadamente llamado ) es un tipo de falla eléctrica , descubierto por Clarence Melvin Zener . Ocurre en un diodo p-n de polarización inversa cuando el campo eléctrico permite la tunelización de electrones desde la valencia hasta la banda de conducción de un semiconductor , lo que lleva a numerosos portadores minoritarios libres que aumentan repentinamente la corriente inversa . [1]
Bajo un alto voltaje de polarización inversa, la región de agotamiento de la unión pn se ensancha, lo que conduce a un campo eléctrico de alta intensidad a través de la unión. [2] Los campos eléctricos suficientemente fuertes permiten la formación de túneles de electrones a través de la región de agotamiento de un semiconductor , lo que da lugar a numerosos portadores de carga gratuita . Esta generación repentina de portadores aumenta rápidamente la corriente inversa y da lugar a la conductancia de pendiente alta del diodo Zener .
El efecto Zener es distinto del colapso por avalancha . La ruptura de la avalancha implica que los electrones portadores minoritarios en la región de transición sean acelerados, por el campo eléctrico, a energías suficientes para liberar pares de agujeros de electrones a través de colisiones con electrones ligados. El efecto Zener y la avalancha pueden ocurrir simultáneamente o independientemente uno del otro. En general, las averías de la unión de diodos que ocurren por debajo de 5 voltios son causadas por el efecto Zener, mientras que las averías que ocurren por encima de 5 voltios son causadas por el efecto de avalancha. [ cita requerida ] Las averías que ocurren en voltajes cercanos a los 5V generalmente son causadas por alguna combinación de los dos efectos. Se encuentra que el voltaje de ruptura Zener ocurre a una intensidad de campo eléctrico de aproximadamente3 × 10 7 V / m . [1] La ruptura de Zener ocurre en uniones muy dopadas (semiconductor de tipo p moderadamente dopado y tipo n muy dopado), lo que produce una región de agotamiento estrecha. [2] La ruptura de la avalancha ocurre en uniones ligeramente dopadas, que producen una región de agotamiento más amplia. El aumento de temperatura en la unión aumenta la contribución del efecto Zener a la ruptura y disminuye la contribución del efecto de avalancha.
