Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El ancho de la región de agotamiento es bastante estrecho en diodos semiconductores fuertemente dopados. Consideremos un diodo semiconductor muy dopado en condición de polarización inversa. Aquí, el ancho de la región de agotamiento estrecha (debido al alto dopaje) conduce a un alto campo eléctrico desarrollado a través de la unión, ya que el campo eléctrico es igual al gradiente de potencial. Por ejemplo, un voltaje inverso de 3 V a través de una región de agotamiento de 100 A o de espesor (extremadamente estrecha) da como resultado un campo eléctrico de
Debido a este campo eléctrico altamente intensificado, varios enlaces covalentes en la unión pn se rompen liberando sus electrones de valencia. De esta manera, los electrones de valencia se excitan y migran a la banda de conducción, lo que provoca un aumento abrupto del flujo de corriente a través del diodo. Este fenómeno se conoce como Zener Breakdown , y el voltaje correspondiente se llama Zener Breakdown Voltage y generalmente se denota por V Z , que se muestra en color rojo en la Figura 1. El fenómeno fue observado y explicado por primera vez por el Dr. Clarence Zener en 1934 y, por lo tanto, es Nombrado después de el.
Además, cabe señalar que la ruptura de Zener es un fenómeno controlable ya que el número de portadores de carga generados se puede controlar de forma eficaz controlando el campo eléctrico aplicado. Por lo general, la ruptura de Zener hace que la unión del diodo se rompa por debajo de 5 V y no dañará el dispositivo a menos que no haya ninguna disposición para liberar el calor generado. Además, el voltaje de ruptura del Zener tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que el voltaje de ruptura del Zener se reduce con el aumento de la temperatura de la unión. Sin embargo, cabe señalar que la tensión a la que se produce la ruptura de Zener es ajustable durante la fabricación del diodo. Por último, debe tenerse en cuenta que las aplicaciones del diodo Zener ampliamente utilizado se basan en el efecto Zener o el voltaje de ruptura Zener.
