Przebicie Zenera oznacza zjawisko występujące w diodzie półprzewodnikowej spolaryzowanej zaporowo, w którym napięcie na diodzie przekracza napięcie przebicia, powodując gwałtowny wzrost prądu płynącego przez diodę. W przeciwieństwie do zwykłych diod, które są zaprojektowane do blokowania prądu w odwrotnym kierunku, diody Zenera są specjalnie zaprojektowane do niezawodnej pracy w tym obszarze przebicia. Podczas przebicia Zenera dioda utrzymuje prawie stałe napięcie na swoich zaciskach, zwane napięciem Zenera lub napięciem przebicia, jednocześnie umożliwiając swobodny przepływ prądu w odwrotnym kierunku bez uszkodzenia diody.
Przebicie Zenera ma miejsce, gdy dioda Zenera jest spolaryzowana zaporowo, a przyłożone napięcie przekracza napięcie przebicia specyficzne dla tej diody. W tym momencie dioda Zenera wchodzi w obszar przebicia, w którym przewodzi prąd w odwrotnym kierunku, utrzymując jednocześnie stabilne napięcie na swoich zaciskach. Ta cecha sprawia, że diody Zenera są przydatne w obwodach regulacji napięcia i zabezpieczeń, gdzie krytyczne jest utrzymanie dokładnego poziomu napięcia. Napięcie Zenera jest zwykle określone w arkuszach danych i określa punkt pracy diody w obszarze przebicia.
Napięcie przebicia diody Zenera, często określane po prostu jako napięcie Zenera, to specyficzne napięcie, przy którym dioda przechodzi w stan przebicia Zenera i zaczyna silnie przewodzić w odwrotnym kierunku. Napięcie to jest ustalane z góry podczas procesu produkcyjnego diody i można je dobrać tak, aby spełniało określone wymagania dotyczące regulacji napięcia w obwodach elektronicznych. Diody Zenera są szeroko stosowane w obwodach odniesienia napięcia, regulatorach napięcia i zastosowaniach ochrony przeciwprzepięciowej ze względu na ich stabilną charakterystykę przebicia i zdolność do tłumienia skoków napięcia.
Przebicie Zenera i przebicie lawinowe to dwa różne mechanizmy, dzięki którym diody półprzewodnikowe przewodzą w odwrotnym kierunku niż ich napięcia przebicia. Przebicie Zenera występuje w diodach Zenera, które są zaprojektowane do pracy w tym trybie i wykazują kontrolowane napięcie przebicia. Natomiast w zwykłych diodach przebicie lawinowe następuje na skutek wysokich pól elektrycznych w obszarze zubożenia diody, co prowadzi do szybkiego wzrostu prądu. Obydwa mechanizmy polegają na przełamaniu normalnego stanu zablokowania diody, ale różnią się procesami fizycznymi powodującymi przebicie i wynikającą z tego charakterystyką przepływu prądu.
Efekt Zenera, nazwany na cześć fizyka Clarence’a Zenera, odnosi się w szczególności do procesu, w którym elektrony w silnie domieszkowanym materiale półprzewodnikowym uzyskują wystarczającą energię z przyłożonego pola elektrycznego, aby przekroczyć przerwę energetyczną i przewodzić w odwrotnym kierunku. Efekt ten ma fundamentalne znaczenie dla działania diod Zenera i innych urządzeń półprzewodnikowych, które w różnych zastosowaniach opierają się na kontrolowanym przebiciu. Efekt Zenera leży u podstaw stabilnego i przewidywalnego zachowania diod Zenera w obwodach regulacji napięcia i zabezpieczeniach, gdzie kluczowe znaczenie ma utrzymanie dokładnego poziomu napięcia.