在介紹PN接面單向導電原理時,我們曾講過,當在PN接面上加反向電壓時,反向電流很小,即使反向電壓再增加,反向電流也只能維持一個很小的飽和值。那麼,如果反向電壓繼續增加,反向電流是否能永遠保持這個飽和值呢?不是的。當反向電壓增加到一定值時,反向電流會突然急劇增加。這就是PN接面的擊穿現象。發生擊穿時,相應的電壓值就稱為PN接面的擊穿電壓,用BR表示。擊穿現象是大家非常熟悉的。
雪崩擊穿是一種因載流子碰撞電離而引起的擊穿。當反向電壓很大時,PN接面勢壘區的電場變得很強,從P區流入N區的電子和勢壘區本徵激發的電子在強電場的作用下會具有很大的能量。它們以很高的速度在電場作用下運動,在行進的過程中,如果與矽原子發生碰撞,就可以把矽原子外層上的價電子撞出來,使它們脫離共價鍵的束縛成為導電電子,同時產生空穴。被撞出來的電子在強電場的作用下又以同樣的方式去撞擊其他原子。不難想象,按照這樣方式碰撞下去,載流子就會迅速“增殖”,這就是載流子倍增現象。
雪崩擊穿是由於勢壘區的電場強度太強而引起的,如果在同樣的外電壓下,想辦法使得勢壘區的電場強度減小些,那麼,雪崩擊穿不是可以避免了嗎。我們知道,如果加在勢壘區上的電壓不變,勢壘區愈寬,電場強度就愈弱。所以,要減弱勢壘區的電場強度,只要把勢壘區拉寬就可以了。但是,用什麼辦法來拉寬勢壘區呢?在前邊已講過,勢壘區的寬度與雜質濃度有關,只要增加材料的電阻率,也就是減少雜質濃度,就可以使勢壘區變寬。所以,雪崩擊穿電壓的大小與材料的電阻率有關;電阻率越高,擊穿愈不容易發生。
在介紹PN接面單向導電原理時,我們曾講過,當在PN接面上加反向電壓時,反向電流很小,即使反向電壓再增加,反向電流也只能維持一個很小的飽和值。那麼,如果反向電壓繼續增加,反向電流是否能永遠保持這個飽和值呢?不是的。當反向電壓增加到一定值時,反向電流會突然急劇增加。這就是PN接面的擊穿現象。發生擊穿時,相應的電壓值就稱為PN接面的擊穿電壓,用BR表示。擊穿現象是大家非常熟悉的。
雪崩擊穿是一種因載流子碰撞電離而引起的擊穿。當反向電壓很大時,PN接面勢壘區的電場變得很強,從P區流入N區的電子和勢壘區本徵激發的電子在強電場的作用下會具有很大的能量。它們以很高的速度在電場作用下運動,在行進的過程中,如果與矽原子發生碰撞,就可以把矽原子外層上的價電子撞出來,使它們脫離共價鍵的束縛成為導電電子,同時產生空穴。被撞出來的電子在強電場的作用下又以同樣的方式去撞擊其他原子。不難想象,按照這樣方式碰撞下去,載流子就會迅速“增殖”,這就是載流子倍增現象。
雪崩擊穿是由於勢壘區的電場強度太強而引起的,如果在同樣的外電壓下,想辦法使得勢壘區的電場強度減小些,那麼,雪崩擊穿不是可以避免了嗎。我們知道,如果加在勢壘區上的電壓不變,勢壘區愈寬,電場強度就愈弱。所以,要減弱勢壘區的電場強度,只要把勢壘區拉寬就可以了。但是,用什麼辦法來拉寬勢壘區呢?在前邊已講過,勢壘區的寬度與雜質濃度有關,只要增加材料的電阻率,也就是減少雜質濃度,就可以使勢壘區變寬。所以,雪崩擊穿電壓的大小與材料的電阻率有關;電阻率越高,擊穿愈不容易發生。