双极型器件物理-第十讲击穿.pdf

西安电子科技大学Physicsof

微电子学院SemiconductorDevices

双极型器件物理(双语)

游海龙

XDPhysicsofSemiconductordevice

第一章：PN结二极管

1－1平衡PN结定性分析

1－2平衡PN结定量分析

1－3理想PN结直流伏安特性

1－4实际（Si）PN结直流I-V特性与理想模型的偏离

1－5PN结交流小信号特性

1－6PN结瞬态特性

1－7PN结击穿

1－8二极管模型和模型参数

微电子学院理想PN结直流伏安特性的定量分析.2

XDPhysicsofSemiconductordevice

JunctionBreakdown

JunctionorReverse-BiasBreakdown:currentflowinginapn-junction

underreversebiassuddenlyincreasesdrasticallyifreversebiasis

increasedovertheso-calledbreakdownvoltageVBR;breakdownprocessis

reversibleifthejunctionisnotoverheated(currentmustbelimited)

微电子学院理想PN结直流伏安特性的定量分析.3

XDPhysicsofSemiconductordevice

JunctionBreakdown

Thebasicbreakdownprocessesare

–Avalanching

–Zenerprocess

PN结电击穿一般不是破坏性的（除非电流非

常大*），即电击穿是一个可逆的过程。

结的击穿电压与PN结的结构以及掺杂分布有

明确的关系，结的击穿特性是可以预测的。

微电子学院理想PN结直流伏安特性的定量分析.4

XDPhysicsofSemiconductordevice

第十讲PN击穿

1AvalancheBreakdown

2TunnelBreakdown

3Comparision

4thermoelectricityBreakdown

Neamen（教材）,Chapter8.1,203；

Aderson，Chapter5.3.3，273；

微电子学院理想PN结直流伏安特性的定量分析.5

XDPhysicsofSemiconductordevice

一、AvalancheBreakdown

1.雪崩击穿－定性分析

（1）碰撞电离

载流子在通过空间电荷区时，由于电场的作用，其能量会增加。但是其

能量的增加不是持续的，因为载流子要不断地与晶格发生碰撞而伴随着

能量的损失。如果电子在两次碰撞之间从电场获得的能量足够大，每次

碰撞后传递