Me gustaría aprender sobre el efecto de avalancha. Entiendo lo que sucede en el efecto de avalancha, pero no puedo entender cómo comienza.
Para que comience el efecto de avalancha, un electrón (el primero) debe tener suficiente energía para ir a la zona de agotamiento y eliminar el electrón del átomo.
Para mí es un poco difícil de entender. ¿Cómo ese electrón obtuvo suficiente energía para hacer eso?
Cada diodo tiene una corriente de fuga (posiblemente pequeña) cuando está polarizado en sentido inverso. Para diodos de silicio típicos, la fuga inversa es del orden de unas pocas mujeres (10 -15 A). No conozco la corriente de fuga típica de un diodo de avalancha en la parte superior de mi cabeza, pero es probable que esté dentro de un par de órdenes de magnitud de este valor. E incluso una femtoampa es todavía algo del orden de 6000 portadores que pasan a través de la región de agotamiento cada segundo.
A medida que aumenta la polarización inversa, aumenta el campo eléctrico en la región de agotamiento, y este campo acelera los portadores de fugas a medida que pasan a través de la región de agotamiento. La avalancha comienza cuando la aceleración debida al campo les da a los portadores la energía suficiente para liberar nuevos portadores ( ionización por impacto como se menciona en otra respuesta) cuando interactúan con electrones unidos en la región de agotamiento.
No todos los electrones tienen la misma distribución de energía, algunos son más altos que otros. Lo mismo ocurre con la velocidad de las moléculas en el aire a una temperatura dada. Lo que vemos como voltaje y flujo de corriente (o temperatura en el aire) es un promedio.
OK. Encontré la respuesta en este enlace . Aquí está la cita:
La descomposición de la avalancha es causada por la ionización por impacto de pares de agujeros de electrones.
Según mi entendimiento, el funcionamiento del diodo de avalancha comienza de manera similar a la de los diodos Zener. La estructura del diodo Zener tiene una región de agotamiento muy estrecha que hace que el campo eléctrico en la región se dispare en condiciones de polarización inversa, esto proporciona suficiente energía al electrón para realizar túneles cuánticos y túneles en la banda de conducción de la región N y los orificios en la banda de valencia de la región P.
Pero el campo eléctrico requerido para la ionización del impacto, también conocido como descomposición de la avalancha, es mucho más grande. El diodo debe estar diseñado para soportar corrientes de polarización inversa mucho más altas para sufrir una descomposición de avalancha. Como debe saber, la descomposición de la avalancha se produce a voltajes por encima de 5,5 V, a estos voltajes, el campo eléctrico a través de la estrecha capa de agotamiento se vuelve tan grande que proporciona suficiente energía cinética para causar la "ionización de impacto" de la red. Cabe señalar que también en algunos diodos de avalancha se produce una conducción inducida por ruptura de Zener.
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