PN-overgang en diode
Wat is het belangrijkste mechanisme van de doorslag bij lage sperspanning in een pn-junctie met een zeer hoge onzuiverheidsconcentratie?
- ALawinedoorslag
- BZenerdoorslag door het kwantummechanische tunneleffect
- CSmelten van de junctie door hitte
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: B. Zenerdoorslag door het kwantummechanische tunneleffect
Bij juncties die aan beide zijden hoog gedoteerd zijn, is de uitputtingslaag met ca. 10 nm of minder zeer dun, en elektronen uit de valentieband tunnelen in het sterke veld door de barrière naar de geleidingsband. Dit is zenerdoorslag; ze treedt op bij een lage doorslagspanning van ruwweg 5 V of minder, en de doorslagspanning daalt bij stijgende temperatuur (doordat de bandkloof kleiner wordt). Bij hoge doorslagspanning is lawinedoorslag dominant en de temperatuurcoëfficiënt juist positief.