反向击穿现象及原因
(2012-10-12 19:46:14)
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反向击穿现象及原因
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PN结反偏电压增大511一定值时,反向电流会息剧增大,这种现象称为PN结反向击
穿。反向击穿发生时的电压值称为反向击穿电压。导致反向击穿出现有下面两种原因
1.雪崩击穿—价电子被碰搔电禽
对低掺杂的PN结,其耗尽层较宽。当反偏电压较大时,结内载流子有足够的空间被电
场力不断加速而获得很大的动能,它们会将价电子撞离共价键,产生自由电子空穴对,这一
现象称为价电子被碰撞电离碰撞电离一旦发生,新产生的载流子又彼电场加速后与价电子
碰撞,发生新的碰撞电离,使得载流子数像雪崩似的迅速增多,从而导致反向漂移电流急剧
增大.
2.齐纳击穿—价电子被场致激发
对于高掺杂的PN结,击穿的原因有所不同。由于高揍杂PN结的耗尽层很窄,载流子
没有足够的空间加速而获得很大的动能,雪崩击穿不会发生.但很窄的耗尽层使得在不大的
反偏电压下结内会产生很强的电场。强大的电场力能将结内共价键上的价电子拉出共价键,
产生自由电子空穴对,这种现象称为场致激发.场致激发发生后,结内载流子数大大增加,从
而导致反向电流很快增大。
3两种击穿的特征
雪崩击穿电压较高,一般高于6V,温度升高时,击穿电压增大。这是因为在温度升高时
载流子无规则热运动加剧,难于被定向加速,载流子要在更大的反偏电压下才会获得发生碰
撞电离所需的速度。
齐纳击穿电压较低,一般小于4V.温度升高时,击穿电压减小。在温度升高时,价电子
更“活跃”,更容易被电场力拉出共价键,故产生场致激发所需的反偏电压在温度高时减小.
穿。反向击穿发生时的电压值称为反向击穿电压。导致反向击穿出现有下面两种原因
场力不断加速而获得很大的动能,它们会将价电子撞离共价键,产生自由电子空穴对,这一
现象称为价电子被碰撞电离碰撞电离一旦发生,新产生的载流子又彼电场加速后与价电子
碰撞,发生新的碰撞电离,使得载流子数像雪崩似的迅速增多,从而导致反向漂移电流急剧
增大.
没有足够的空间加速而获得很大的动能,雪崩击穿不会发生.但很窄的耗尽层使得在不大的
反偏电压下结内会产生很强的电场。强大的电场力能将结内共价键上的价电子拉出共价键,
产生自由电子空穴对,这种现象称为场致激发.场致激发发生后,结内载流子数大大增加,从
而导致反向电流很快增大。
载流子无规则热运动加剧,难于被定向加速,载流子要在更大的反偏电压下才会获得发生碰
撞电离所需的速度。
更“活跃”,更容易被电场力拉出共价键,故产生场致激发所需的反偏电压在温度高时减小.
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