雪崩二极管:工作原理及应用| Electrical4Umabetx官网

内容

什么是雪崩二极管？

雪崩二极管是一种类型半导体二极管设计的经验雪崩崩溃在指定的反向偏置电压下。的pn结二极管的雪崩设计是为了防止电流集中和产生热点，使之二极管没有被雪崩破坏。

发生的雪崩击穿是由于少数载波加速到足以在晶格中产生电离，产生更多的载体，其又产生更多的电离。由于与非雪崩二极管相比，雪崩击穿是均匀的整个结，击穿电压几乎恒定，随着电流的变化电流几乎是恒定的。

雪崩二极管的构造类似于齐纳二极管，实际上两者都有。齐纳击穿这些二极管中存在雪崩击穿。雪崩二极管针对雪崩击穿条件进行了优化，因此在击穿条件下表现出小但显着的电压降，与始终保持高于击穿的电压的齐纳二极管不同。

此功能提供更好过载保护而不是一个简单的齐纳二极管，更像是一个气体放电管的替代品。雪崩二极管有一个小的电压正温度系数，而依赖齐纳效应的二极管有一个负温度系数。

正常二极管允许在一个方向上的电流i。向前方向。虽然，雪崩二极管允许在方向上的电流i.e.e.e向前和反向，但它专门设计用于在反向偏置条件下工作。

当电池的正极连接到n区(阴极)，负极连接到p区(阳极)时，称为反向偏置。

现在，如果二极管轻轻掺杂（IE。杂质浓度较低)，然后耗尽区宽度增加，因此击穿电压发生在一个非常高的电压。

在非常高的反向偏置电压下，在耗尽区域中，电场变得强烈，并且达到少数载波加速度的点，当它们与耗尽区域中的半导体原子碰撞时，它们会破坏共价键。

所以产生电子空穴对。新产生的电子孔对也加速了电场导致更多的碰撞和进一步生产电荷载波和载波乘法。

这种连续过程增加了反向当前的在二极管中，因此二极管进入击穿条件。这种类型的故障被称为雪崩（洪水）崩溃，并且这种效果被称为雪崩效应。

耗尽区是一个绝缘区，载流子的流量减少。自由电子从n边的P-N结二极管扩散到p边，在那里他们与空穴和原子重新结合成为负电荷。

它被称为负身异常离子。类似地，来自P侧的孔扩散到N侧，其中它们重新结合自由电子和原子被带正电荷。它被称为正不动离子。

电子和孔的重组呈指数衰减随时间逐渐衰减，因此在N侧的P侧和正不动属离子上具有附近的壁附近的壁。由于该重组过程，在结的两侧形成耗尽层。

该层仅含有Immobile离子，并且它们在所述交界处具有相反的极性。该层不包含任何自由电量载体，因此称为耗尽区，耗尽层或绝缘区域。

固定离子是固定离子的杂质原子，不能移动。移动离子是自由离子和携带电荷。

两个原子之间共享一个电子形成了共价键。

共价键是电子在粘合原子之间同样地共享的键。在半导体中围绕每个原子的电子是由于共价键。

例如，硅和锗是纯共价键，因为电子被平等地共享。

雪崩二极管的一些应用包括:

雪崩二极管的符号与齐纳二极管相同。

下表总结了齐纳击穿和雪崩击穿的区别:

老不。	齐纳故障	雪崩崩溃
1	齐纳击穿发生在重掺杂P-N结二极管。	雪崩击穿发生在轻微掺杂的P-n结二极管。
2	齐纳有一个更窄(薄)的耗尽区。	雪崩有一个更宽(厚)的耗尽区域。
3.	在耗尽区建立的电场更强。	在耗尽区建立的电场较弱。
4.	由于交叉点的强电场破坏了共价键而发生故障。	由于加速电荷载流子与相邻原子的碰撞而发生故障，并且由于载流子乘法。
5.	击穿发生在击穿电压小于 4 V.	击穿发生在击穿电压超过6v时。
6.	随着结温增加，击穿电压降低。	随着结温增加，击穿电压增加。
7.	温度系数为负。	温度系数是正的。