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Túnel cuántico en diodos zener

Los diodos Zener de pozo funcionan como reguladores de tensión debido al efecto Zener-túnel cuántico. El túnel cuántico es el efecto que se produce cuando un electrón se enfrenta a una barrera de energía pero después de la barrera de energía hay una bajada de energía y tiene la posibilidad de "pasar a través" de la colina de energía.

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Pero por lo que puedo entender la barrera de energía en un diodo zener es mayor que la energía de bajada por lo que el electrón debe ser excitado para tener siquiera la posibilidad de pasar por la colina de energía . ¿Sólo los electrones excitados pueden atravesar la colina de energía y convertirse en portadores de carga móviles?

¿Qué me falta?

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Tony Stewart Puntos 1

Voy a dar la perspectiva de un EE de las propiedades RC desde mis experiencias desde 1975.

Los zeners siempre tienen una resistencia reductora exponencialmente continua por encima del umbral de tensión de rodilla que se aplana a una resistencia fija dependiente del tamaño del electrodo como en todos los diodos comunes. La resistencia de umbral de encendido es Zzt y la resistencia de rodilla de encendido es Zzk, que es inversamente proporcional a la potencia nominal (tamaño). La capacitancia de los diodos también aumenta con la conductividad, de modo que el tiempo de subida de la conductividad es grande en relación con los efectos de tunelización.

Los diodos de efecto túnel son similares a la ruptura dieléctrica con una resistencia incremental negativa tras el inicio de la conducción, por lo que la capacitancia dieléctrica es muy pequeña justo antes de la conducción y la resistencia bastante alta.

Aunque a diferencia de los FETs RdsOn en los que la Rs cae a medida que la C sube durante la transición Vg(th) tanto a la inversa muy rápidamente a medida que la brecha de conducción se cierra, la tunelización no aumenta la capacitancia tan rápido por lo que la transición aparece como una resistencia negativa incremental cerca del tiempo cero (casi) Es tan pequeña que se pueden necesitar DSO's extremadamente rápidos para capturarla.

El efecto de tunelización de un arco ESD a un metal con <100 pF con un voltaje de carga de _ kV se ha capturado en menos de 10 ps, y los diodos de tipo tunelización que se han encontrado para acercarse a esto dependen en gran medida del dopaje y la geometría, pero a menudo no pueden.

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Maevur Puntos 8

Creo que estás confundido con el concepto de túnel. Supongamos que la barrera de potencial a la que se enfrenta un electrón es mayor que la energía del electrón. Clásicamente, no encontraríamos al electrón detrás de la barrera de potencial, pero cuando el electrón túneles entonces el electrón puede pasar la barrera incluso cuando su energía es demasiado baja en un sentido clásico . Por lo tanto, incluso los electrones que son no excitado tienen una probabilidad no nula de estar más allá de la barrera. Incluiré una imagen que, para mí, aclara el efecto túnel al mostrar la función de onda del electrón:

Barrier

El segundo gráfico representa el caso en el que el electrón tiene una posibilidad razonable de encontrarse más allá de la barrera. Espero que esto resuelva tu pregunta.

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