pn結擊穿

pn結擊穿

pn結擊穿(electrical breakdown of p-n junction) 對pn結施加的反向偏壓增大到某一數值VBR時,反向電流密度突然開始迅速增大的現象稱為pn結擊穿。發生擊穿時的反向電壓稱為pn結的擊穿電壓。

基本信息

物理釋義


半導體物理釋義

擊穿電壓與半導體材料的性質、雜質濃度及工藝過程等因素有關。pn結的擊穿從機理上可分為雪崩擊穿、隧道擊穿和熱電擊穿三類。前兩者一般不是破壞性的,如果立即降低反向電壓,pn結的性能可以恢復;如果不立即降低電壓,pn結就遭到破壞。pn結上施加反向電壓時,如沒有良好散熱條件,將使結的溫度上升,反向電流進一步增大,如此反覆循環,最後使pn結髮生擊穿。由於熱不穩定性引起的擊穿,稱為熱電擊穿,此類擊穿是永久破壞性的。pn結擊穿是pn結的一個重要電學性質,擊穿電壓限制了pn結的工作電壓,所以半導體器件對擊穿電壓都有一定的要求。但利用擊穿現象可製造穩壓二極體、雪崩二極體和隧道二極體等多種器件。

形成反偏PN結擊穿的物理機制有兩種:齊納擊穿和雪崩擊穿。重摻雜的PN結由於隧穿機制而發生齊納擊穿, 在重摻雜PN結內,反偏條件下兩側的導帶和價帶離得很近,以致電子可以由P區直接隧穿到N區的導帶。

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