PN結(jié)的反向擊穿特性
發(fā)布時間:2013/5/19 14:52:36 訪問次數(shù):4056
由PN結(jié)的單向CJ1W-DA04導(dǎo)電性可知,當(dāng)PN結(jié)反偏時,其反向電流很小,幾乎為零。但當(dāng)反向電壓超過一定限度,其反向電流將急劇增大,如圖4-11所示。這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的反向擊穿。擊穿時所對應(yīng)的電壓,稱為反向擊穿電壓,通常用UBR表示。在反向擊穿前,PN結(jié)處于正常反偏狀態(tài),所對應(yīng)的電流稱為反向飽和電流,通常用以來表示,相對于正向電流它很小,一般在微安級別。
(1)雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓很大時,內(nèi)建電場很強(qiáng),參與漂移運(yùn)動的少子可獲得很大的能量高速地穿越空間電荷區(qū)。以自由電子為例,在穿越過程中,難免與共價鍵中的價電子發(fā)生碰撞。碰撞出來的價電子形成自由電子繼續(xù)參與漂移運(yùn)動,又碰撞出更多的自由電子。如此繼續(xù)下去,自由電子的數(shù)量如雪崩式增長,導(dǎo)致反向電流急劇增大,產(chǎn)生了雪崩擊穿。雪崩擊穿的本質(zhì)是碰撞電離。
(2)齊納擊穿。有時候,PN結(jié)外加的反向電壓并不大,但是半導(dǎo)體材料本身的摻雜濃度太高,空間電荷區(qū)太薄,內(nèi)建電場的強(qiáng)度也可能達(dá)到很強(qiáng),以至于可以直接把共價鍵中的價電子拉扯出來,形成自由電子,這個過程稱為場致電離。場致電離的結(jié)果.也是使參與導(dǎo)電的少子數(shù)量迅速增加,導(dǎo)致反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱之為齊納擊穿。
(3)熱擊穿。上述PN結(jié)的擊穿現(xiàn)象都屬于電擊穿。電擊穿是可逆的,只要反向擊穿時PN結(jié)的反向電流和反向電壓的乘積不超過其耗散功率,在反向電壓降低后PN結(jié)的性能可以恢復(fù)正常。但是,如果PN結(jié)反向擊穿后不采取限流等保護(hù)措施,當(dāng)其熱耗超過耗散功率,就會因熱量散發(fā)不出去引起PN結(jié)溫度急劇上升,最終導(dǎo)致熱擊穿,燒毀PN結(jié)。
由PN結(jié)的單向CJ1W-DA04導(dǎo)電性可知,當(dāng)PN結(jié)反偏時,其反向電流很小,幾乎為零。但當(dāng)反向電壓超過一定限度,其反向電流將急劇增大,如圖4-11所示。這種現(xiàn)象稱為PN結(jié)的反向擊穿。擊穿時所對應(yīng)的電壓,稱為反向擊穿電壓,通常用UBR表示。在反向擊穿前,PN結(jié)處于正常反偏狀態(tài),所對應(yīng)的電流稱為反向飽和電流,通常用以來表示,相對于正向電流它很小,一般在微安級別。
(1)雪崩擊穿。當(dāng)反向電壓很大時,內(nèi)建電場很強(qiáng),參與漂移運(yùn)動的少子可獲得很大的能量高速地穿越空間電荷區(qū)。以自由電子為例,在穿越過程中,難免與共價鍵中的價電子發(fā)生碰撞。碰撞出來的價電子形成自由電子繼續(xù)參與漂移運(yùn)動,又碰撞出更多的自由電子。如此繼續(xù)下去,自由電子的數(shù)量如雪崩式增長,導(dǎo)致反向電流急劇增大,產(chǎn)生了雪崩擊穿。雪崩擊穿的本質(zhì)是碰撞電離。
(2)齊納擊穿。有時候,PN結(jié)外加的反向電壓并不大,但是半導(dǎo)體材料本身的摻雜濃度太高,空間電荷區(qū)太薄,內(nèi)建電場的強(qiáng)度也可能達(dá)到很強(qiáng),以至于可以直接把共價鍵中的價電子拉扯出來,形成自由電子,這個過程稱為場致電離。場致電離的結(jié)果.也是使參與導(dǎo)電的少子數(shù)量迅速增加,導(dǎo)致反向電流急劇增大,這種現(xiàn)象稱之為齊納擊穿。
(3)熱擊穿。上述PN結(jié)的擊穿現(xiàn)象都屬于電擊穿。電擊穿是可逆的,只要反向擊穿時PN結(jié)的反向電流和反向電壓的乘積不超過其耗散功率,在反向電壓降低后PN結(jié)的性能可以恢復(fù)正常。但是,如果PN結(jié)反向擊穿后不采取限流等保護(hù)措施,當(dāng)其熱耗超過耗散功率,就會因熱量散發(fā)不出去引起PN結(jié)溫度急劇上升,最終導(dǎo)致熱擊穿,燒毀PN結(jié)。
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