Die Sperrspannung (auch Einsatzspannung genannt) ist jene elektrische Spannung, welche über einem in Sperrrichtung gepolten p-n-Übergang anliegt. Durch den Halbleiterübergang fließt dann der, in der Regel, sehr geringe Sperrstrom.
Ab einer bestimmten charakteristischen Spannung Uz (Durchbruchspannung) kommt es zum Durchbruch. Darunter versteht man bei einem pn-Übergang einen steilen Anstieg des Stromes weit über den Sättigungswert IS bei kritischer Sperrspannung. Ursache für den Durchbruch sind sehr hohe elektrische Feldstärken. Es lassen sich drei unterschiedliche Mechanismen beschreiben:
- Stoßionisation mit Avalanche- bzw. Lawinendurchbruch, z. B. IMPATT-Diode zur Erzeugung von Hochfrequenzen, Avalanche-Photodioden (Lawinenphotodioden) oder Avalanche-Schutzmechanismus in MOSFET und Gleichrichterdioden, Überspannungsschutz mit Transientensuppressor bzw. Suppressordioden, Z-Dioden ab etwa 5 Volt
- Zener-Durchbruch; Prinzip der Zener-Dioden bis etwa 5 Volt, zur Bereitstellung von Referenzspannungen
- Thermischer Durchbruch; Zusammenbruch der Sperrspannung aufgrund hoher Temperatur, in der Regel Zerstörung der Diode durch Diffusionsvorgänge
Einzelnachweise Bearbeiten
- "IEC-60050 Electropedia" Electropedia des International Electrotechnical Commission. Abgerufen 16. Oktober 2012.