Б) к p-n-переходу приложено прямое напряжение

На рис. 83 показана вольт-амперная характеристи­ка p-n-перехода. Пробой p-n-перехода связан с тем, что при движении через p-n-переход под действием электрического поля неосновные носители заряда приобретают энергию, достаточную для ударной ионизации атомов полупровод­ника. В переходе начинается лавинообразное размножение носителей заряда, что приводит к резкому увеличению об­ратного тока через p-n-переход при почти неизменном об­ратном напряжении. Этот вид электрического пробоя на­зывают лавинным. Обычно он развивается в относительно широких p-n-переходах, которые образуются в слаболеги­рованных полупроводниках.

Рис. 83. Вольт-амперная характеристика р-п-перехода

В сильнолегированных полупроводниках ширина запирающего слоя меньше, что препятствует возникнове­нию лавинного пробоя, так как движущиеся носители не приобретают энергии, достаточной для ударной иониза­ции. В таких полупроводниках возможно возникновение эффекта Зенера, когда при достижении критической на­пряженности электрического поля в p-n-переходе за счет энергии поля появляются пары носителей электрон - дыр­ка, и существенно возрастает обратный ток р-п-перехода.

Для электрического пробоя характерна обрати­мость, заключающаяся в том, что первоначальные свойст­ва p-n-перехода полностью восстанавливаются, если сни­зить напряжение на p-n-переходе. Благодаря этому элек­трический пробой используют в качестве рабочего режима в полупроводниковых диодах.

Если температура p-n-перехода возрастает в ре­зультате его нагрева обратным током и недостаточного теплоотвода, то усиливается процесс генерации пар носи­телей заряда. Это приводит к дальнейшему увеличению обратного тока и нагреву p-n-перехода, что может вызвать разрушение перехода. Такой процесс называют тепловым пробоем. Тепловой пробой разрушает р-п-переход,

В сильнолегированных полупроводниках может возникать квантово-механический туннельный эффект, который состоит в том, что при очень малой толщине за­пирающего слоя основные носители могут преодолевать запирающий слой без изменения энергии, что приводит к возрастанию тока на этих участках.

Закрытый p-n-переход обладает -электрической ем­костью, которая зависит от его площади и ширины, а так­же от диэлектрической проницаемости запирающего слоя.

Свойства p-n-перехода широко используются в по­лупроводниковых приборах.