Zener-Diode

Zener-Dioden sind pn-Dioden mit genau eingestellter Durchbruchsspannung.

Wegen der extremen Steilheit der Kennlinie im Sperrbereich, eignet sich die Zener-Diode gut als Spannungsreferenz.

Sie wird zu diesem Zweck über einen Serienwiderstand vorgespannt.

Funktionsweise

Grundsätzlich gibt es zwei Durchbruchmechanismen, weche die Einstellung der Durchbruchspannung ermöglchen:

Zener-Effekt

Für :

Bei hoher Dotierung des pn-Übergangs ist die Raumladungszone klein. Ist die Sperrspannung so groß, dass das Valenzband des p-Halbleiters höher als das Leitungsband des n-Halbleiters ist, können die Elektronen in das Valenzband des p-Halbleiters gelangen.

Lawinen-Effekt

Für :

Elektronen werden im großen E-Feld derart beschleunigt, dass sie genügend Energie besitzen, um bei einer Kollision mit einem anderen Valenzelektron dieses ins Leitungsband zu heben. Dieses neu erzeugte Elektronen-Loch Paar trätg nun zur Leitung bei und kann weitere Paare durch Kollision erzeugen.

Anwendung