Techniklexikon

Z-Diode

Referenzdiode, r pn-Diode mit scharf ausgeprägtem Durchbruch im Sperrbereich. Die Z. wird in Sperrichtung betrieben. Unterhalb der Abknickspannung Uz fließt nur ein geringer Sperrstrom. Bei Erreichen von Uz erfolgt ein starker Stromanstieg entweder infolge des Zener-Effekts oder des Avalanche-Effekts. Bei Siliciumdioden tritt der Zener-Effekt zwischen 2 und 6,5 V auf, der Avalanche-Effekt ab etwa 4,5 V, so daß bei Werten von Uz zwischen 4,5 und 6,5 V beide Durchbruchmechanismen gleichzeitig wirken. Die Steilheit des Stromanstiegs ist bei den Avalanche-Dioden durch die Ladungsträgervervielfachung größer als bei den Zener-Dioden. Die Konstanz der Z-Spannung über einen großen Strombereich wird zur Spannungsstabilisierung und damit auch zur Gewinnung einer festen Bezugsspannung (Referenzspannung) genutzt. Früher wurde die Gesamtheit aller Z. Zener-Dioden genannt, obwohl nur ein geringer Teil echte Zener-Dioden sind, da es Z-Dio-den mit Z-Spannungen bis zu 300 V gibt. Elektronik, Halbleiterphysik, Zener-Diode, Diode, die den steilen Stromanstieg des Lawinendurchbruchs infolge der Stossionisation bei Überschreiten der maximalen Sperrspannung einer p-n-Diode ausnutzt. Dadurch ändert sich in einem grossen Strombereich die Spannung (Z-Spannung) nur sehr wenig, so dass Z-Dioden zur Konstanthaltung von Spannungen eingesetzt werden. Es gibt Z-Dioden mit Z-Spannungen im Bereich 3-200 V. Die Grösse der Z-Spannung wird durch die Dotierung bestimmt: Je höher die Dotierung ist, umso niedriger ist die Z-Spannung. Bei Z-Spannungen < 6 V wird der Stromanstieg durch den Tunneleffekt (Zener-Effekt) bewirkt. Bei einer Z-Spannung von 5,6 V heben sich der negative Temperaturkoeffizient des Zener-Effektes und der positive Temperaturkoeffizient des Lawinendurchbruches auf, so dass diese Z-Diode besonders für temperaturunabhängige Referenzspannungen geeignet sind.