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何谓PN结的击穿特性?雪崩击穿和齐纳击穿各有何特点?

工程师邓生 来源:未知 作者:刘芹 2023-11-24 14:20 次阅读

何谓PN结的击穿特性?雪崩击穿和齐纳击穿各有何特点?

PN结的击穿特性是指当在PN结上施加的电压超过一定的值时,PN结将发生击穿现象,电流迅速增大,导致结电压快速降低。击穿是指在正向或反向电压下,PN结中的载流子会迅速增多,形成一个大的电流。击穿特性是PN结的重要特点之一,对于电子器件设计和安全运行都有重要的影响。

雪崩击穿是PN结的一种击穿机制,当反向电压足够大时,电子和空穴在结区域的耗尽层中会获得足够的能量,以使它们与原来的载流子发生碰撞,并产生新的电子空穴对。这些新的载流子也会获得足够的能量,再与原来的载流子碰撞,形成更多的载流子对。这样,一个小的电流失控点会形成一个大的电流,形成一个雪崩的效应,使得PN结迅速击穿。雪崩击穿是PN结在高电场下的一种击穿方式,通常在高电压大电流应用中使用。

齐纳击穿是PN结的另一种击穿机制,当正向电压足够大时,电子获得足够的能量,可以克服PN结的势垒,并进入耗尽层。在耗尽层中,电子会与原来的载流子发生碰撞,并产生更多的电子空穴对。这些新的载流子也会获得足够的能量,与原来的载流子再次碰撞,形成更多的载流子对。这样,一个小的电流失控点也会形成一个大的电流,从而使得PN结迅速击穿。齐纳击穿是PN结在高电压应用中的一种常见击穿方式,通常在低电压小电流应用中使用。

雪崩击穿和齐纳击穿各有其特点与应用领域。

雪崩击穿的特点包括:

1. 雪崩击穿是一种反向电压下的击穿机制,适用于需要反向电压大的应用。

2. 雪崩击穿的特点是击穿电压较高,且电流增长较快。这使得雪崩击穿在高电压、大电流的场合下具有较好的稳定性。

3. 雪崩击穿的主要应用包括:高压电源、电子放大器、高压保险丝等。

齐纳击穿的特点包括:

1. 齐纳击穿是一种正向电压下的击穿机制,适用于需要正向电压大的应用。

2. 齐纳击穿的特点是击穿电压较低,但电流增长较快。这使得齐纳击穿在低电压、小电流的场合下具有较好的稳定性。

3. 齐纳击穿的主要应用包括:低压电源、继电器、光电器件等。

总结起来,雪崩击穿适用于高电压大电流的应用,其特点是击穿电压较高、电流增长较快;而齐纳击穿适用于低电压小电流的应用,其特点是击穿电压较低、电流增长较快。这些击穿特性的理解对于电子器件的设计、电路的安全运行以及电气工程领域的研究都具有重要意义。

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