Ciencia

EL EFECTO AVALANCHA Y LA REGION ZENER

Mónica Zalamea. Coronel.
monica_zalamea@hotmail.com
Universidad Católica Azogues, Facultad De Ingeniería En Sistemas, Eléctrica y Electrónica

Resumen ⎯ Estos diodos están construido para que funcione en las zonas de rupturas con el fin de producir efectos específicos así el diodo zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantesy el diodo avalancha generan ruido de radio frecuencia entre otras aplicaciones a mas de las investigaciones para su posible utilización en placas solares.

Palabras Claves ⎯ diodos avalancha y zener.

INTRODUCCIÓN
DIODO AVALANCHA.
Es un diodo semiconductor diseñado especialmente para trabajar en tensión inversa. En estos diodos avalancha al ser dopados, la tensión en polarización inversaalcanza el valor de la tensión de ruptura, los electrones que han saltado a la banda de conducción por efecto de la temperatura se aceleran debido al campo eléctrico incrementando su energía cinética, de forma que al colisionar con electrones de valencia los liberan; éstos a su vez, se aceleran y colisionan con otros electrones de valencia liberándolos también, produciéndose una avalancha deelectrones cuyo efecto es incrementar la corriente conducida por el diodo.
DIODOS ZENER

En 1934 un científico llamado Carlos Zener propuso una teoría de ruptura eléctrica en los sólidos, señalo que bajo cierta intensidad de campo, los portadores pueden cruzar la unión o juntura mediante un proceso de mecánica cuántica. Tal como si los portadores hubiese túneles en la barrera. Una vez que se producela juntura, se desarrolla con rapidez para convertirse en un avalancha de corriente. Por supuesto se refería a corriente de unos cuantos µamperios; pero se trataba de corriente inversa. El diodo Zener se diseño para que funcionara de acuerdo con esta premisa, dicho componente funciona con polarización inversa y la polarización operacional apropiada produce corriente en el centro de la zona deruptura. Puesto que el diodo Zener fue el primer dispositivo que funciona en estas condiciones, una parte de la curva de corriente inversa se conoce como región Zener. El diodo Zener está también diseñado para trabajar en inversa, aunque el mecanismo de ruptura es diferente.

EFECTO AVALANCHA
Teoría del Efecto Avalancha: un fotón con cierta energía recorre el material y excita a otros dos fotones,los cuales avanzan y excitan a otros dos cada uno, estos cuatro excitan a 8, estos 8 a 16, teniendo finalmente un caudal de fotones abundante y de crecimiento geométrico
Lo que ocurre dentro del diodo es lo siguiente:
Aumenta la tensión inversa y con ella análisis la z.c.e..
[pic]
Justo en el límite antes de llegar a Ruptura, la pila va acelerando a los electrones. Y estos electrones puedenchocar con la red cristalina, con los enlaces covalentes. Choca el electrón y rebota, pero a VRuptura la velocidad es muy grande y por ello la Ec es tan grande que al chocar cede energía al electrón ligado y lo convierte en libre. El electrón incidente sale con menos velocidad que antes del choque. O sea, de un electrón libre obtenemos dos electrones libres.
Estos 2 electrones se aceleran otra vez,pueden chocar contra otro electrón de un enlace covalente, ceden su energía... y se repite el proceso y se crea una Multiplicación por Avalancha.
Y ahora IR ha aumentado muchísimo, tenemos una corriente negativa y muy grande (-100 mA). Con esta intensidad el diodo se estropea porque no está preparado para trabajar a esa IR.
Los diodos admiten unos valores máximos en las tensiones que se lesaplican, existe un límite para la tensión máxima en inversa con que se puede polarizar un diodo sin correr el riesgo de destruirlo.
Ejemplo:
[pic]
A la tensión en la que la IR aumenta de repente, se le llama "Tensión de Ruptura" (VRuptura). A partir de este valor IR es muy grande y el diodo se estropea. En el diodo ha ocurrido el "Efecto Avalancha" o "Ruptura por Avalancha".
Efecto Avalancha =...