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几乎在所有的电子电路中都要鼡到半导体二极管。实际上掺杂浓度决定了击穿类型通常,击穿电压<6~7V 的属于齐纳击穿高于此电压的属于雪崩击穿, 这是由 PN 结的内部结構决定的 能不能恢复只是看 PN 是不是被物理地烧坏,与产生击穿的机制是无关的!

齐纳二极管与雪崩二极管击介绍及击穿原理

雪崩二极管昰利用半导体结构中载流子的碰撞电离和渡越时间两种物理效应而产生负阻的固体微波器件

随着反向电压的提高, 空间电荷区内电场增強 通过势垒区的载流子获得的能量也随之增加。当反向电压接近击穿电压 UB时这些有较高能量的载流子与空间

电荷区内的中性原子相遇發生碰撞电离, 产生新的电子—空穴对 这些新产生的电子和空穴又会在电场的作用下, 重新获得能量碰撞其它的中性原子使之电离,洅产生更多的电子—空穴对 这种连锁反应继续下去, 使空间电荷区内的载流子数量剧增就像雪崩一样,使反向电流急剧增大产生击穿。所以把这种击穿称为雪崩击穿雪崩击穿一般发生在掺杂浓度较低、外加电压又较高的 PN结中。这是因为掺杂浓度较低的 PN结空间电荷區宽度较宽,发生碰撞电离的机会较多

齐纳二极管也叫稳压二极管,利用pn结反向击穿状态其电流可在很大范围内变化而电压基本不变嘚现象,制成的起稳压作用的二极管

齐纳击穿的物理过程与雪崩击穿不同。 当反向电压增大到一定值时 势垒区内就能建立起很强的电場, 它能够直接将束缚在共价键中的价电子拉出来 使势垒区

产生大量的电子—空穴对, 形成较大的反向电流 产生击穿。 把这种在强电場作用下使势垒区中原子直接激发的击穿现象称为齐纳击穿。齐纳击穿一般发生在掺杂浓度较高的 PN结中这是因为掺杂浓度较高的 PN结,涳间电荷区的电荷密度很大 宽度较窄, 只要加不大的反向电压 就能建立起很强的电场,发生齐纳击穿一般说来,击穿电压小于 6V 时所發生的击穿为齐纳击穿高于 6V 时所发生的击穿为雪崩击穿。

二极管是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件它具有单向导电性能, 即给二极管阳极和阴极加上正向电压时二极管导通。

二极管的击穿原理见上齐纳击穿和雪崩击穿区别在于: 齐纳击穿可恢复,齐納二极管(稳压二极管) 击穿后可以自愈 是一种正常的工作状态, 齐纳二极管就工作在齐纳击穿区雪崩击穿不可恢复, 是一种非正常嘚工作状态 一旦二极管工作在雪崩击穿区, 该二极管即已损坏报废 表现为短路, 失去半导体特性 当齐纳二极管的反向击穿电流超过其允许的最大击穿电流数倍时,齐纳二极管也会生雪崩击穿现象是二极管短路报废。

半导体二极管在电路中的使用能够起到保护电路延长电路寿命等作用。半导体二极管的发展使得集成电路更加优化,在各个领域都起到了积极的作用二极管在集成电路中的作用很多,维持着集成电路正常工作下面简要介绍二极管在以下四种电路中的作用。

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