二极管击穿的模式.pdfVIP

极管击穿的模式 雪崩击穿：随着反向电压的增大，阻挡层内部的电场增强，少数载流子漂移速度 加快，动能增大。反向电压增大到一定值时，动能相当大，会与中性原子碰撞， 可把中性原子的价电子碰撞出来，产生一个电子 空穴对，这个过程碰撞电离。 碰撞产生的自由电子 空穴在强电场作用下漂移速度加快，再去碰撞其他中性原 子，结果又产生新的自由电子 空穴对。如此连锁反应像雪崩一样使阻挡层中载 流子数量急剧增多，使流过PN 结反向电流急剧增大，形成击穿，这种击穿称为 雪崩击穿 碰撞击穿）。常发生在掺杂浓度比较低，所加反向电压比较高的情况。 齐纳击穿：PN 结掺杂浓度很高时，阻挡层非常薄。少数载流子在阻挡层内做漂 移运动时，由于路径很短，与中性原子碰撞机会极少，不容易产生碰撞电离。但 这种PN 结在较低电压作用下仍会出现击穿现象。阻挡层特别薄的PN 结，只要 加上不大的反向电压，阻挡层内电场就会非常高。强电场可把阻挡层中的中性原 子的价电子直接从共价键中拉出来，变为自由电子，同时产生空穴，这个过程称 为场致激发。强电场使阻挡层内许多中性原子发生场致激发，产生大量载流子， 使PN 结反向电流剧增，出现反向击穿现象，这种击穿常成为齐纳击穿。可见齐 纳击穿发生在掺杂浓度很高的PN 结上。 从理论计算及试验结果得出：击穿电压在6V 一下属于齐纳击穿，大于40V 属于 雪崩击穿，击穿电压在6-40V，齐纳击穿和雪崩击穿同时发生。因此有时把稳定 电压在6V 以下的硅稳压管直接称为齐纳二极管。 热击穿：PN 结的功率损耗是电压和电流之积。当反向电压较高时，功率就比较 大，将引起PN 结温度升高，产生更多的少数载流子，使反向电流增大。反向电 流增大，又引起功功率增大，使温度继续升高。在散热不良的情况下，这种连锁 反应会引起反向电流剧增，导致PN 结击穿。这种击穿是由于PN 结过热产生， 所以称为热击穿，往往会将PN 结烧毁。