二极管击穿的模式

二极管击穿的模式

雪崩击穿：随着反向电压的增大，阻挡层内部的电场增强，少数载流子漂移速度加快，动能增大。反向电压增大到一定值时，动能相当大，会与中性原子碰撞，可把中性原子的价电子碰撞出来，产生一个电子—空穴对，这个过程碰撞电离。碰撞产生的自由电子—空穴在强电场作用下漂移速度加快，再去碰撞其他中性原子，结果又产生新的自由电子—空穴对。如此连锁反应像雪崩一样使阻挡层中载流子数量急剧增多，使流过PN结反向电流急剧增大，形成击穿，这种击穿称为雪崩击穿（碰撞击穿）。常发生在掺杂浓度比较低，所加反向电压比较高的情况。 齐纳击穿：PN结掺杂浓度很高时，阻挡层非常薄。少数载流子在阻挡层内做漂移运动时，由于路径很短，与中性原子碰撞机会极少，不容易产生碰撞电离。但这种PN结在较低电压作用下仍会出现击穿现象。阻挡层特别薄的PN结，只要加上不大的反向电压，阻挡层内电场就会非常高。强电场可把阻挡层中的中性原子的价电子直接从共价键中拉出来，变为自由电子，同时产生空穴，这个过程称为场致激发。强电场使阻挡层内许多中性原子发生场致激发，产生大量载流子，使PN结反向电流剧增，出现反向击穿现象，这种击穿常成为齐纳击穿。可见齐纳击穿发生在掺杂浓度很高的PN结上。

从理论计算及试验结果得出：击穿电压在6V一下属于齐纳击穿，大于40V属于雪崩击穿，击穿电压在6-40V，齐纳击穿和雪崩击穿同时发生。因此有时把稳定电压在6V以下的硅稳压管直接称为齐纳二极管。

热击穿：PN结的功率损耗是电压和电流之积。当反向电压较高时，功率就比较大，将引起PN结温度升高，产生更多的少数载流子，使反向电流增大。反向电流增大，又引起功功率增大，使温度继续升高。在散热不良的情况下，这种连锁反应会引起反向电流剧增，导致PN结击穿。这种击穿是由于PN结过热产生，所以称为热击穿，往往会将PN结烧毁。