二极管反向击穿电流大小取决于什么因素

发布网友发布时间：2023-02-28 04:53

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热心网友时间：2024-01-06 20:30

PN结二极管主要有两种电流，一个是少子扩散电流，另一个是势垒区产生复合电流，大部分情况下以少子扩散电流为主。少子扩散电流击穿前电流几乎不随反向电压变化，具体数学推导很简单，结合耗尽近似解一下泊松方程就能得到，结合能带图看，PN结形成后，从P区到N区是空穴（多子）势垒，电子（少子）势井。当外加正向偏压时，势垒降低，所以空穴大量从P区渡越到N区导电，当外加反向偏压时，势垒变高，电子更容易从P区到N区，这时电子电流为主，但是P区电子很少，所以一定电压就能让电流饱和。这就是为什么说击穿前二极管反向电流几乎与电压无关。最后再谈谈击穿机理，击穿大部分是突变的，从物理机理很好理解。以齐纳击穿为例，齐纳击穿是由于电场太强，导致电子脱离了共价键束缚，从而导致载流子浓度剧增，引起极大的电流。所以，只要电压没办法达到阈值，就不会有电子脱离共价键束缚，当电压接近和超过阈值时，电子才大量脱离共价键（一般和电压是个指数关系）。其它的主要击穿机理还有，碰撞电离的雪崩击穿，热击穿，热击穿主要是由于在高温下，半导体电阻率随温度增加而减小，所以电流大-温度高-电阻率低-电流大，是个正反馈过程，只要热量产生超过散热能力，半导体电流就会一直增加，导致半导体特性不可逆变化，二极管反向热击穿一般是先发生了齐纳击穿或者雪崩击穿有很大电流，才发生的。齐纳击穿和雪崩击穿都是软击穿，电压降下去，电流还能恢复比较小的情况，稳压二极管就是专门用雪崩击穿和齐纳击穿特性来做的，热击穿是永久性不可逆击穿，所以功率二极管要考虑散热问题。