Википедия говорит:
Эффект Зенера отличается от лавинного пробоя. Лавинный пробой включает в себя электроны неосновных носителей в переходной области, которые ускоряются электрическим полем до энергий, достаточных для освобождения электронно-дырочных пар посредством столкновений со связанными электронами. Эффект Зенера и лавинный эффект могут возникать одновременно или независимо друг от друга. В общем случае пробой диодного перехода при напряжении ниже 5 вольт вызван эффектом Зенера, тогда как пробой при напряжении выше 5 вольт вызван лавинным эффектом. Пробой, происходящий при напряжении, близком к 5 В, обычно вызывается комбинацией этих двух эффектов. Обнаружено, что напряжение пробоя Зенера возникает при напряженности электрического поля около 3×107 В/м[1]. Пробой Зенера происходит в сильно легированных переходах (полупроводник p-типа умеренно легированный и сильно легированный n-тип), что создает узкую область истощения. Лавинный пробой происходит в слабо легированных переходах, которые создают более широкую область обеднения. Повышение температуры в переходе увеличивает вклад эффекта Зинера в пробой и уменьшает вклад лавинного эффекта.
Мой вопрос: может ли в диоде, в первую очередь при пробое Зенера, увеличение напряжения обратного смещения вызвать лавинный пробой?
Пробой Зенера (механизм поломки, описанный Кларенсом Зенером) происходит в практических полупроводниковых устройствах при низких напряжениях. Лавинный пробой преобладает при высоких напряжениях и включает усиление за счет процессов генерации носителей, подобных небольшому камнепаду, инициирующему сход лавины.
Зенеровский пробой имеет отрицательный температурный коэффициент напряжения, а лавинный пробой имеет положительный температурный коэффициент.
Таким образом, в практических кремниевых устройствах ( см. рис. 1) присутствуют оба процесса, но процесс Зинера доминирует в поведении при низком напряжении, в то время как лавинный доминирует при более высоких приложенных напряжениях.
Температурный коэффициент при 5 В очень близок к нулю, что указывает на то, что вклад обоих процессов почти одинаков. Это не означает, что поведение Зинера «преобразовано», это просто означает, что поток дополнительных носителей заряда, вызванный лавинными эффектами, может быть более важным, чем вклад Зинера.
Если у вас есть какой-либо пробой, он резко снижает дифференциальное сопротивление, вносимое областью обеднения, поэтому, если вы удваиваете внешнее напряжение, вы не удваиваете напряжение в области обеднения, а только немного увеличиваете его, в то время как увеличение доли падения напряжения происходит на контактах и объемных полупроводниках и в других местах.
Итак, я собираюсь сказать, вероятно, не на практике, или, по крайней мере, не так много. Но в принципе, если вы достаточно поднимете внешнее напряжение, вы в конечном итоге получите достаточное напряжение в области обеднения, чтобы индуцировать лавинный ток, который будет дополнять (предположительно) гораздо большее количество тока стабилитрона. (Могу ошибаться, это всего лишь предположение.)
Если не ошибаюсь, зенеровский пробой характеризуется двумя разными процессами: автоэмиссионным и лавинным пробоем. Насколько я помню, мой учитель объяснял лавинный срыв разрывом связей . По его словам, оба эти процесса происходят одновременно.
Во всяком случае, ваш источник цитирует их (пробой Зинера и пробой Лавины) как два процесса, которые могут происходить одновременно или независимо. Насколько я понимаю ваш вопрос, я не понимаю, как увеличение напряжения обратного смещения повлияет на пробой. Как только достигается пробой, напряжение на стабилитроне остается постоянным, и одно усиливает другое, что приводит к своего рода цепной реакции .
Да. Если вам каким-то образом удастся приложить к переходу огромное смещение, выходящее далеко за пределы условия пробоя Зенера, это будет означать, что большая часть тока, туннелирующего через переход, будет состоять из носителей, инжектированных с очень высокой энергией. Эти высокие энергоносители могут затем лавинообразно скапливаться и порождать больше.
Пересмешник