Der Mechanismus einer Zener-Diode arbeitet mit einer Sperrspannung, die zu einem Durchbruch führt, der eine elektrische Leitung ermöglicht. Das Prinzip hinter diesem Mechanismus ist als Zener-Effekt bekannt, benannt nach dem amerikanischen Physiker Clarence Zener.
Eine Diode ist ein elektronisches Gerät, das aus Halbleitern besteht, die entweder als p-Typ oder n-Typ klassifiziert werden. Der Halbleiter vom p-Typ ist positiv geladen und enthält eine überschüssige Anzahl von Löchern, während der Halbleiter vom n-Typ negativ geladen ist und eine überschüssige Anzahl von Elektronen enthält. Die Grenze zwischen den beiden Halbleitertypen wird als p-n-Übergang bezeichnet. Eine normale Diode lässt normalerweise elektrischen Strom durch, indem sie eine Vorwärtsspannung verwendet.
Die Zenerdiode, auch Durchbruchdiode genannt, verwendet typischerweise einen Silizium-p-n-Übergang, der in Sperrrichtung vorgespannt ist. Bei einer Verbindung mit umgekehrter Vorspannung verhindert die angelegte Spannung den elektrischen Fluss. Durch kontinuierliches Erhöhen der Spannung erreicht die Diode jedoch schließlich ihren Durchbruchspunkt, wenn die Verarmungsschicht am p-n-Übergang zerfällt. Dieser Durchbruch führt zu einem elektrischen Fluss über die Diode, um die hohe Sperrspannung zu steuern. Der Punkt der Durchbruchspannung, an dem eine Zenerdiode den Stromfluss zulässt, wird als Zenerspannung bezeichnet. Zenerdioden werden hauptsächlich als Spannungsregler verwendet.
