Die Zenerdiode oder Avalanche-Diode ist eine normale Diode aus Halbleitermaterial, die allerdings in Sperrrichtung betrieben wird. In der Sperrrichtung hat die Zenerdiode bei einer bestimmten Spannung, der Zenerspannung, eine sprunghafte Änderung ihres Widerstandswertes, der bei dieser Spannung gegen null geht. Die Kennlinie hat in diesem Bereich eine extrem steile Charakteristik. Die Zenerspannung ist dabei unabhängig vom Strom relativ konstant. Der Zener- oder Avalanche-Effekt wird durch gezielte Dotierung des Halbleitermaterials erzielt und liegt bei Spannungen von weinigen Volt bis hin zu einigen hundert Volt.

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Schaltzeichen und Kennlinie der Zenerdiode

Beim Avalanche-Effekt werden Ladungsträger aus dem Silizium herausgelöst. Durch die sich aufbauenden elektrischen Felder werden diese Elektronen stark beschleunigt und lösen lawinenartig weitere Elektronen aus dem Halbleiter. Daher spricht man beim Avalanche-Effekt auch vom Lawineneffekt.

Speziell entwickelte Zenerdioden werden für Spannungsstabilisierungen eingesetzt, als Überspannungsschutz und zur Glättung von Spannungsspitzen in Überspannungsbegrenzern. Sie zeichnen sich durch extrem kurze Ansprechzeiten im Picosekundenbereich und hohe Sperrbelastbarkeit aus. Je nach Aufbau kann die Charakteristik unidirektional und auch bidirektional sein, also in Durchlass- und Sperrrichtung die gleiche Charakteristik aufweisen. Diese Avalanche-Dioden heißen Suppressor- oder Transildioden und sind Überspannnungsschutzdioden.