二极管击穿的模式

二极管击穿的模式

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。

二极管击穿的模式

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。


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