Пробой p-n перехода

При превышении допустимых значений напряжений и токов происходит пробой p-n перехода. Различают электрический и тепловой пробой.

Электрический пробой обусловлен тем, что в сильно легированном полупроводнике критическая напряженность электрического поля приводит к увеличению числа пар носителей заряда и росту обратного тока. Электрический пробой бывает лавинным и туннельным.

Лавинный является следствием ударной ионизации атомов кристалла. Носители заряда, попавшие в область пространственного заряда p-n перехода, под действием сильного электрического поля приобретают энергию, достаточную для ударной ионизации атомов кристалла. Этот пробой возникает в p-n переходах, толщина которых больше средней длины свободного пробега носителей между их очередными столкновениями с узлами кристаллической решетки. Наблюдается при обратных напряжениях больше 15 В.

Рис. 10. Туннельный пробой p-n перехода

Туннельный пробой возникает в сильнолегированных полупроводниках при тонком p-n переходе, при напряжениях до 7 В. Сильное электрическое поле создает условия для перехода валентных электронов из p-области непосредственно в зону проводимости n-области (рис.10). Электрический пробой обратим.

Тепловой пробой p-nперехода возникает в результате нарушения равновесия между выделяемым в переходе и отводимым от него теплом. С ростом обратного напряжения и тока растет выделяемая мощность и температура перехода. От этого растет обратный ток и еще больше растет мощность. Далее происходит лавинообразный рост температуры, локальный разогрев, расплавление и переход разрушается необратимо.

ГЛАВА 2. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ

<2 3 456 7 8 >

Дата добавления: 2015-03-23; просмотров: 757;