Пробой p-n перехода

Как известно, при обратном смещении p-n перехода, обратный ток создается неосновными носителями заряда. При значительном увеличении обратного напряжения на p-n переход, генерация неосновных носителей может резко вырасти и в результате настанет пробой перехода.

Пробой - это скачкообразное изменение тока, при неизменном напряжении. В зависимости от причин его вызвавших различают лавинный, туннельный и тепловой пробои. На рисунке пробой изображен на участке 1-2.

Лавинный пробой – возникает в широком электронно-дырочном переходе. Неосновные носители заряда, ускоряются большим обратным напряжением и приобретают значительную энергию, которой хватает, чтобы столкнувшись с атомами кристаллической решетки, оторвать валентные электроны. Электрон, уходя со своего места, создает дырку. И вновь созданные носители снова ускоряются полем и также отрывают другие электроны. Процесс происходит лавинообразно. Отсюда название пробоя.

Туннельный пробой возникает в узких p-n переходах. Под действием большой напряженности поля, валентные электроны отрываются от своих атомов, образую при этом дырку, и увеличивают обратный ток. Такой пробой возникает только в узких переходах, потому что в них при небольших значениях напряжения, возникает значительная напряженность электрического поля.

Выше были приведены электрические виды пробоя. А так как разрушения электронно-дырочного перехода при них не происходит, то эти процессы обратимые и используются, например в стабилитронах.

В отличие от электрических пробоев, тепловой пробой, процесс необратимый. При повышении температуры, термогенерация носителей увеличивается. Следовательно, увеличивается обратный ток, что в свою очередь вызывает еще больший нагрев перехода. В результате структура кристалла разрушается и переход расплавляется.

Причинами теплового пробоя может быть плохой теплоотвод или перенапряжение диода. То есть в результате лавинного или туннельного пробоя, возник слишком большой ток, который вызвал чрезмерный нагрев перехода.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.00 (0 Голоса)
  • Просмотров: