以上表達式只適用于具有無限長的準電中性區(qū)域PN結(jié)二極管。對于長度小于少子擴散長度的準電中性區(qū)域,OB2358AP并假設(shè)二極管在接觸點處具有無限大的復(fù)合速度,其電流密度表達式可以簡單地通過將式中擴散長度替換成準電中性區(qū)域的寬度而得到。

   當在PN結(jié)二極管的P極施加正電壓,在N極施加負電壓時,稱之為正向偏置。這時N極內(nèi)的電子會越過界面到達P極,而P極內(nèi)的空穴也會越過界面到N極,耗盡區(qū)的寬度將越來越小,并有電流生成。隨著正向偏壓不斷地增加,最終電流將成指數(shù)性增加,見圖1.4。

   圖14 正向偏壓和負向偏壓下的PN結(jié)二極管⒈V曲線

  當PN結(jié)二極管的N極施加正電壓,P極施加負電壓時,稱之為反向偏壓。施加反向偏壓,電子與空穴將遠離耗盡區(qū)而使耗盡區(qū)變寬,不過仍有少量載流子可以通過界面成為漏電流。當PN結(jié)的反向偏壓較高時,會發(fā)生由于碰撞電離引發(fā)的電擊穿,即雪崩擊穿。存在于半導體晶體中的自由載流子在耗盡區(qū)電場的作用下被加速,其能量不斷增加,直到與半導體晶格發(fā)生碰撞,碰撞過程釋放的能量可能使價鍵斷開產(chǎn)生新的電子一空穴對。新的電子-空穴對又分別被加速與晶格發(fā)生碰撞,如果平均每個電子(或空穴)在經(jīng)過耗盡區(qū)的過程中可以產(chǎn)生大于1的電子-空穴對,那么該過程可以不斷被加強,最終達到耗盡區(qū)載流子數(shù)目

激增,PN結(jié)發(fā)生雪崩擊穿。