¿Qué se entiende por ruptura de voltaje (ruptura de avalancha) en un diodo en condiciones de polarización inversa?

Bajo polarización inversa por debajo del voltaje de ruptura, la corriente de un diodo se debe a la generación de portadores (corriente de generación de recombinación) en la región de agotamiento y los portadores cruzan la región de agotamiento con la ayuda del campo eléctrico. Esto suele ser muy pequeño. Sin embargo, cuando la polarización inversa es lo suficientemente alta, el campo eléctrico hace que estos portadores se aceleren y ganen suficiente energía para liberar a otros portadores; estos otros transportistas también obtienen suficiente energía para soltar aún más transportadores. Esta acción comienza con 1 portador y lo convierte en 2, luego en 4 … y se multiplican rápidamente como en una avalancha. En este voltaje de polarización inversa, la corriente comienza a aumentar rápidamente; y este voltaje se llama voltaje de ruptura. Esa es la razón por la cual el desglose también se denomina desglose de avalanchas y el mecanismo se denomina multiplicación de avalanchas.

La ruptura de la avalancha ocurre a un voltaje inverso muy alto. Cuando el voltaje inverso es muy alto, los enlaces silicio-silicio se rompen liberando electrones. Estos electrones bajo la influencia de campos altos se aceleran y golpean otros enlaces silicio-silicio. Como resultado, el impacto rompe más enlaces liberando más electrones. Estos electrones golpean y liberan más electrones. Como resultado, de repente obtienes una gran cantidad de electrones y esto se conoce como colapso de avalancha.

Un diodo está diseñado para funcionar en condiciones de polarización directa, es decir, del lado p del diodo al lado positivo de la batería y del lado n al Sid negativo de la batería.
Bajo la condición de polarización inversa, el electrón y el agujero presentes en los lados n y p, respectivamente, no tienen la oportunidad de recombinarse e ir en dirección opuesta, lo que aumenta el ancho de la capa de agotamiento.
En el sesgo inverso debido a la gran capa de agotamiento, la corriente actual es solo una corriente de saturación inversa que es insignificante.
Pero si seguimos aumentando el voltaje de polarización inversa, las propiedades de la capa de ruptura y agotamiento del diodo se destruyen y esto se conoce como voltaje de ruptura.