Techniklexikon

Zener-Effekt

An einem abrupten pn-Übergang durch die Sperrspannung hervorgerufener Tunnelef fekt. Je stärker die Dotierung der Halbleitergebiete ist und je größer die anliegende Sperrspannung wird, um so stärker wird die Bandüberlappung (Bändermodell) und damit die Tunnelwahrscheinlichkeit. Es werden ab einer bestimmten Feldstärke Elektronen des p+-Gebiets aus dem Valenzband in das Leitungsband gehoben, so daß ein Strom von Majoritätsträgern auftritt. Diese Form des Tunneleffekts heißt Z., der Strom Zener-Strom und die Sperrspannung, bei der der Z. auftritt, Zener-Spannung. Praktische Nutzung findet der Z. in den Z-Dioden, bei denen für Siliciumdioden im Sperrspannungsbereich zwischen 2 und 6,5 V der Z. auftritt. Die Z. hat die Aufgabe, die durch das Programm ( Anwenderprogramm, Betriebssystem) gewünschten arithmetischen und logischen Verknüpfungen mittels seiner ALU auszuführen. Die ALU wird dabei durch das Steuerwerk sowohl zeitlich als auch logisch richtig mit den erforderlichen Daten versorgt. ALU und Steuerwerk werden zusammenfassend auch als zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) bezeichnet. Im Bild sind der prinzipielle Aufbau einer Z. und ihr Zusammenwirken mit den weiteren Teilen eines Digitalrechners dargestellt. Zentrale Verarbeitungseinheit Abk. ZVE. CPU. Elektronik, Halbleiterphysik, Tunneleffekt als Ursache des Durchbruches einer Z-Diode.