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什么是雪崩击穿 雪崩失效电流路径示意图

麦辣鸡腿堡 来源:网络整理 作者:网络整理 2024-02-23 17:06 次阅读

雪崩击穿(Avalanche Breakdown)是半导体器件中一个关键的物理现象,特别是在PN结二极管和各种类型的功率晶体管中。当这些器件的反向电压超过一定的临界值时,会突然有大量电流流过原本应当阻止电流流动的PN结。这种不受控制的电流流动会导致器件损坏,除非通过外部电路限制电流。

MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的漏源电压超过其绝对最大额定值BVDSS时,器件将发生击穿。在高电场作用下,自由电子获得加速并携带足够能量,引发碰撞电离,这个过程导致电子-空穴对的生成。

随着这些新生成的载流子在电场中被加速并获得能力产生更多电子-空穴对,载流子数量以雪崩效应的形式急剧增加,这一现象被称作“雪崩击穿”。

在这期间,与MOSFET内部寄生二极管的正常电流方向相反的电流被称为“雪崩电流IAS”,这种电流可能对器件造成损坏,因此在器件设计和电路应用中需要特别注意防止雪崩击穿的发生。

雪崩击穿的特点包括:

电压阈值:每个PN结都有一个特定的击穿电压,当外加电压超过这个值时,雪崩击穿可能发生。

温度依赖性:随着温度的升高,雪崩击穿电压通常会降低,因为更高的温度意味着更多的载流子和更大的载流子运动性。

载流子倍增:雪崩击穿涉及载流子的倍增过程,其中每个载流子都有可能通过碰撞电离产生新的载流子。

破坏性:如果不加以控制,雪崩击穿会导致器件损坏,因为它会引起大量的电流流过器件,产生过热。

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