PN结的反向击穿.doc

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1、PN结的形成原理就不做过多的赘述了，只说它的击穿特性。击穿特性只需要记住一点，那就是加上反向电压。当PN结上加反向电压，PN结有电流流过，此时的反向电流在反向电压很小时，保持一个较小的值。当反向电压增大到一定数值时，反向电流突然剧增，这种现象称为PN结的反向击穿。如下图所示：PN结出现击穿时两端所加的反向电压称为击穿电压，用VB。表示。反向击穿又根据击穿条件不同可分为雪崩击穿和齐纳击穿两类。(1)雪崩击穿。当反向电压较高时，空间电荷区的电场强度增强，从而使得PN结内载流子获得很大的动能。当它与结内原子发生直接碰撞时，将原子电离，产生新的“电子一空穴对”，这种现象叫做

2、碰撞电离。如果空间电荷区足够宽，载流子发生多次碰撞，碰撞电离导致空间电荷区载流子迅速增加，就像雪崩一样，称为雪崩倍增。由于载流子雪崩倍增，使得反向电流迅速增大，从而发生击穿，这就是雪崩击穿。(2)齐纳击穿，有些资料称之为隧道击穿。齐纳击穿通常发生在掺杂浓度很高的PN结内。由于掺杂浓度很高，PN结很窄，这样即使施加较小的反向电压，结层中的电场却很强。在强电场作用下，由隧道效应，使大量电子从价带穿过禁带而进入到导带所引起的一种击穿现象。这种情况对应的实际应用就是齐纳二极管，就是我们日常使用的稳压二极管，当反向电压增加到一定值，电流迅速增加，但是电压基本上不变。稳压二极管

3、如下图：上述两种电击穿过程是可逆的，当加在稳压管两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的状态。施加反向电压，具有反向电流，肯定要发热，发热的强度直接决定管子，PN结是否损坏。所以有一个前提条件，就是反向电流和反向电压的乘积不能大于PN结容许的最大耗散功率，如果超过超过了就会因为热量散不出去而使PN结温度上升，随着温度上升，反向饱和电流增大，如此循环，使得饱和电流无限增大（理论上），直到过热而烧毁，此时的击穿就称之为热击穿。热击穿并不是等PN结凉下来就可以继续恢复的，它在物质结构上来讲，已经被热破坏，所以无法恢复。因此在实际使用中，要注意PN结的相关特性，对应到二极

4、管中更要留意电压、电流、功耗等相关特性，在设计时留有设计裕量，使得设计取得的成本效益和功能效益最佳。