Dioda Zenera

Przy napięciach w zakresie od pięciu do siedmiu wolt mamy do czynienia zarówno ze zjawiskiem Zenera, jak i z przebiciem lawinowym. Natomiast przy napięciach większych od siedmiu wolt, mamy do czynienia już tylko z przebiciem lawinowym. Przebicie lawinowe polega na tym, że napięcie polaryzujące jest tak duże, że nośniki dostają dużą energię. Przez to zderzają się z atomami siatki krystalicznej i oddają im część energii. W ten sposób elektrony przechodzą do pasma przewodnictwa i powstają dziury. Ogólnie reasumując powstaje jonizacja, która powoduje powstanie nowych nośników, które również zaczynają się zderzać z siatką krystaliczną. Taki proces ma miano przebicia lawinowego. Napięcie przebicia nie jest zależne od płynącego prądu, a dioda posiada w stanie przebicia lawinowego niewielką oporność dynamiczną. Od zwykłej diody dioda Zenera różni się tym, że przebicie nie powoduje uszkodzenia diody. Ponadto napięcie przebicia jest określone dokładnie. Diody Zenera posiadają małą oporność dynamiczną, jak również występuje to gwarantowane gwałtowne przejście do stanu przebicia. Dioda Zenera używana jest w źródłach napięcia odniesienia, jak również do przesuwania poziomów napięć oraz jako element przeciwprzepięciowy i zabezpieczający. Dioda tunelowa jest rodzajem diody półprzewodnikowej, która charakteryzuje się ujemną opornością dynamiczną, ale przy określonym zakresie napięć. Taki parametr uzyskuje się w złączach, które są silnie zdomieszkowane.

Dioda tunelowa

W złączach tunelowych jest możliwe przejście tunelowe nośników z pasma walencyjnego do pasma przewodzenia. Przejście nośników odbywa się zarówno z obszaru półprzewodnika typu p do n, jak również z obszaru półprzewodnika typu n do p. Ponadto takie przeniesienie nośników jest możliwe także dzięki polaryzacji złącza w kierunku przewodzenia. Czas takiego przejścia tunelowego nośników wynosi około 10^-13 sekundy. Przejście tunelowe jest zjawiskiem, które pozwala na przejście cząstki przez barierę potencjału, której wysokość jest większa niż energia samej cząstki. Diody tunelowe wykorzystuje się przeważnie do wytwarzania i wzmacniania słabych drgań wysokich częstości, jak również w układach impulsowych, mogą to być na przykład układy cyfrowe oraz wykorzystuje się je jako aktywne elementy generatorów. Diody tunelowe wykonuje się z krzemu, arsenku galu, antymonku galu oraz z germanu. Do najważniejszych parametrów tych diod należą trzy podstawowe cechy: punkt szczytu, który jest określany przez napięcie oraz natężenie prądu, punkt dolny, który jest określony także przez napięcie oraz natężenie prądu oraz oporność dynamiczna dla opadającej cząstki. Ważną cechą jest tutaj iloraz natężenia prądów, ponieważ im jest on większy, tym dioda ma lepszy parametr. Ponadto podczas pracy z dużymi częstotliwościami ważne są jeszcze następujące parametry: pojemność złącza p-n, indukcyjność oraz pojemność obudowy. Te parametry maja wpływ na szybkość działania diody.