Conceitue:
Efeito avalanche;
Efeito avalanche;
Passo 1
Beleza, o enunciado tá pedindo pra gente “conceituar o efeito avalanche”. Isso cai na matéria de semicondutores e junções PN sob polarização reversa. Para entender e explicar direitinho, a gente vai precisar saber:
- O que é uma junção PN e região de depleção.
- O que significa aplicar tensão reversa.
- Como elétrons e lacunas podem ganhar energia e criar mais portadores (impact ionization).
Passo 2
Quando a gente polariza uma junção PN no sentido reverso (o lado P no negativo e o N no positivo), a região de depleção vira um “barrier” bem alto e estreito. A medida que aumentamos a tensão reversa até chegar perto de uma certa tensão crítica, chamada de tensão de avalanche
, o campo elétrico interno
fica muito forte:
sendo
Passo 3
Nesse campo elétrico superintenso, os elétrons (ou lacunas) que já estavam livres recebem energia suficiente para “bater” nos átomos da rede e gerar novos pares elétron–lacuna. Esse processo se chama ionização por impacto. Cada novo elétron livre pode colidir de novo e gerar ainda mais portadores, formando uma reação em cadeia tipo “bola de neve”.
Passo 4
O resultado é uma multiplicação rápida da corrente reversa: a corrente cresce muito de repente, mesmo sem alterar a tensão aplicada. É por isso que a gente chama de efeito avalanche — lembra a avalanche de neve, que começa pequena e vira um estrondo gigante. Em diodos Zener acima de certa tensão, esse efeito é explorado pra manter uma tensão estável.
Resposta
O efeito avalanche é o fenômeno de multiplicação de portadores em uma junção PN submetida a alta tensão reversa, onde o campo elétrico intenso faz com que portadores livres realizem ionização por impacto, gerando novos pares elétron–lacuna em cadeia até ocorrer uma forte corrente de ruptura.