अवधाव भंजन (ऐवलांश ब्रेकडाउन)

जेनर डायोड के लिए I-V वक्र ऐवलांश और जेनर ब्रेकडाउन दिखा रहा है

अवधाव भंजन या ऐवलांश भंजन (Avalanche breakdown) एक ऐसी घटना है जो विद्युतरोधी पदार्थों एवं अर्धचालक पदार्थों में हो सकती है। यह विद्युत प्रवाह गुणन का एक रूप है जो पदार्थों के भीतर बहुत बड़ी धाराओं की अनुमति दे सकता है जो अन्यथा अच्छे विद्युतरोधी हैं। यह एक प्रकार का इलेक्ट्रॉन अवधाव (ऐवलांश) है। ऐवलांश प्रक्रिया तब होती है जब संक्रमण क्षेत्र में वाहक विद्युत क्षेत्र द्वारा मोबाइल या मुक्त इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड़े को बाध्य इलेक्ट्रॉनों के साथ टकराव के माध्यम से पर्याप्त ऊर्जा के लिए त्वरित किया जाता है।

स्पष्टीकरण

सामग्री बिजली का संचालन करती है यदि उनमें मोबाइल चार्ज वाहक होते हैं। अर्धचालक में दो प्रकार के आवेश वाहक होते हैं: इलेक्ट्रॉन छिद्र चालकता (मोबाइल इलेक्ट्रॉन) और इलेक्ट्रॉन छिद्र (मोबाइल छिद्र जो सामान्य रूप से व्याप्त इलेक्ट्रॉन राज्यों से इलेक्ट्रॉनों को गायब कर रहे हैं)। एक रिवर्स-बायस्ड डायोड में एक सामान्य रूप से बाध्य इलेक्ट्रॉन (उदाहरण के लिए, एक बंधन में) थर्मल उतार-चढ़ाव या उत्तेजना के कारण टूट सकता है, एक मोबाइल इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड़ी बना सकता है। यदि अर्धचालक में वोल्टेज प्रवणता (विद्युत क्षेत्र) है, तो इलेक्ट्रॉन धनात्मक वोल्टेज की ओर गति करेगा जबकि छिद्र ऋणात्मक वोल्टेज की ओर गति करेगा। सामान्यतः इलेक्ट्रॉन और छिद्र क्रिस्टल के विपरीत सिरों पर जाते हैं और उचित इलेक्ट्रोड में प्रवेश करते हैं। जब विद्युत क्षेत्र पर्याप्त रूप से मजबूत होता है, तो मोबाइल इलेक्ट्रॉन या छिद्र को अन्य बाध्य इलेक्ट्रॉनों को मुक्त करने के लिए पर्याप्त उच्च गति तक त्वरित किया जा सकता है, जिससे अधिक मुक्त आवेश वाहक बनते हैं, वर्तमान में वृद्धि होती है और प्रक्रियाओं को आगे बढ़ाने और ऐवलांश उत्पन करने के लिए अग्रणी होता है। इस तरह, सामान्य रूप से इन्सुलेट क्रिस्टल के बड़े हिस्से का संचालन प्रांरम्भ हो सकता है।

ब्रेकडाउन के दौरान बड़े वोल्टेज ड्रॉप और संभावित रूप से बड़े करंट से गर्मी उत्पन होती है। इसलिए, यदि बाहरी सर्किट एक बड़े करंट की अनुमति देता है, तो रिवर्स ब्लॉकिंग पावर एप्लिकेशन में रखा गया डायोड सामान्यतः ब्रेकडाउन द्वारा नष्ट हो जाएगा।

सिद्धांत रूप में, ऐवलांश टूटने में केवल इलेक्ट्रॉनों का मार्ग सम्मिलित होता है और क्रिस्टल को नुकसान पहुंचाने की आवश्यकता नहीं होती है। ऐवलांश डायोड (सामान्यतः उच्च वोल्टेज ज़ेनर डायोड के रूप में सामने आते हैं) एक समान वोल्टेज पर टूटने और टूटने के दौरान वर्तमान भीड़ से बचने के लिए बनाए जाते हैं। ब्रेकडाउन के दौरान ये डायोड अनिश्चित काल तक मध्यम स्तर के करंट को बनाए रख सकते हैं।

जिस वोल्टेज पर ब्रेकडाउन होता है उसे ब्रेकडाउन वोल्टेज कहा जाता है। एक हिस्टैरिसीस प्रभाव है; एक बार ऐवलांश ब्रेकडाउन हो जाने के बाद, सामग्री का संचालन तब भी जारी रहेगा, जब इसके पार वोल्टेज ब्रेकडाउन वोल्टेज से नीचे चला जाता है। यह एक जेनर डायोड से अलग है, जो ब्रेकडाउन वोल्टेज के नीचे रिवर्स वोल्टेज गिरने के बाद संचालित करना बंद कर देगा।

यह भी देखें

• क्यूबीडी (इलेक्ट्रानिक्स))

• एकल फोटॉन ऐवलांश डायोड
• स्फुलिंग अन्तराल (स्पार्क गैप)
• जेनर भंजन

संदर्भ

• Microelectronic Circuit Design — Richard C Jaeger — ISBN 0-07-114386-6
• The Art of Electronics — Horowitz & Hill — ISBN 0-521-37095-7
• University of Colorado guide to Advance MOSFET design Archived 2006-02-08 at the Wayback Machine
• McKay, K. (1954). "Avalanche Breakdown in Silicon". Physical Review. 94 (4): 877–884. Bibcode:1954PhRv...94..877M. doi:10.1103/PhysRev.94.877.
• Power MOSFET avalanche characteristics and ratings - ST Application Note AN2344
• Power MOSFET Avalanche Design Guidelines - Vishay Application Note AN-1005