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Engenharia - Engenharia Elétrica - 28 de setembro de 2022

Região de Ruptura dos Diodos

Existe um ponto em que a aplicação de uma tensão suficientemente negativa (polarização reversa) resultará em uma mudança brusca na curva do gráfico.

Onde a corrente aumenta a uma taxa muito rápida em um sentido oposto ao da região de tensão positiva.

O potencial de polarização reversa que resulta nessa mudança radical na curva característica é conhecido como potencial de ruptura e representado pelo símbolo V_BV.

Avalanche!

À medida que a tensão através do diodo aumenta na região de polarização reversa, a velocidade dos portadores minoritários (tipo p) responsáveis pela corrente de saturação reversa Is também aumentará.

Eventualmente, sua velocidade e energia cinética associada (W_K = \frac{1}{2} mv^2) serão suficientes para liberar portadores adicionais por meio de colisões com outras estruturas atômicas estáveis.

Isto é, um processo de ionização fará com que elétrons de valência absorvam energia suficiente para deixar o átomo de origem.

Esses portadores adicionais poderão, então, auxiliar no processo de ionização até que se estabeleça uma alta corrente de avalanche e que se determine a região de ruptura por avalanche.

A região de avalanche (V_BV) pode ser aproximada do eixo vertical aumentando-se os níveis de dopagem nos materiais dos tipos p e n.

Entretanto, à medida que (V_BV) cai a níveis muito baixos, como –5 V, outro mecanismo, chamado ruptura Zener, contribuirá para uma alteração brusca na curva característica.

Isso ocorre porque existe um forte campo elétrico na região da junção que pode perturbar as forças de ligação no interior do átomo e “gerar” portadores.

Embora o mecanismo de ruptura Zener seja um elemento importante apenas em níveis mais baixos de (V_BV), essa mudança acentuada na curva característica em qualquer nível é conhecida como região Zener, e os diodos que empregam apenas essa porção da curva de uma junção p-n são chamados de diodos Zener.