Diodo Zener

Um díodo zener é constituído por uma junção PN de material semicondutor (silício ou germânio) e por dois terminais, o Ânodo (A) e o Cátodo (K).

Quando a tensão é aplicada ao terminal tipo N diz-se que a junção está polarizada reversamente, e a mesma apresenta uma resistência muito grande. Se esta tensão for alta, pode ocorrer uma "ruptura". Existem dois tipos de ruptura: efeito zener e efeito avalanche.

O ruptura zener ocorre quando a tensão externa é tal que ocasiona a quebra de ligações covalentes e a geração de pares elétron-lacuna O efeito avalanche ocorre quando a tensão externa acelera um elétron livre a tal velocidade que o choque do mesmo com outros elétrons liberam os mesmos que por sua vez também são acelerados e libertam outros elétrons numa avalanche eletrônica. A tensão necessária para que estes eventos ocorram varia bastante, podendo ser de uns 5 volts (diodo zener) até valores bem maiores. No caso de SCRs estes efeitos serão desprezados, pois mesmo sob as altas tensões às quais são submetidas as junções não se observa estes efeitos.

Efeito de avalanche – Para tensões inversas VR >7 Volt, a condução do díodo é explicada exclusivamente pelo efeito de avalanche. Quando se aumenta o valor da tensão inversa, aumenta também a velocidade das cargas eléctricas (electrões). A velocidade atingida pode ser suficiente para libertar electrões dos átomos semicondutores, através do choque. Estes novos electrões libertados e acelerados libertam outros, originando uma reacção em cadeia, à qual se dá o nome de efeito de avalanche.

Para tensões inversas VR, entre 5V e 7V, a condução do díodo é explicada cumulativamente pelos dois efeitos (efeito de zener e efeito de avalanche).