Тепловой пробой

Лавинный пробой

Зеннеровский пробой

Зеннеровский пробой возникает при высоких значениях напряженности электрического поля в ЭДП (Е_зен > 7×10⁵ В/см). Под действием поля электроны полупроводника могут вырываться из своих связей с атомами кристаллической решетки, вследствие чего образуется большое число пар электрон-дырка. При этом резко увеличивается число не основных носителей электричества и возрастает создаваемый ими обратный ток через переход. Этот процесс аналогичен холодной эмиссии электронов из металла под действием сильного электрического поля. Характерен для приборов с узким p-n-переходом и высокой концентрацией примесей.

Лавинный пробой возникает при меньших напряжениях электрического поля (Е_лав < Е_зен). Лавинный пробой является следствием ударной ионизации атомов полупроводника. При определенных значениях напряженности электрического поля энергия не основных носителей электричества, движущихся через p-n- переход, оказывается достаточной для того, чтобы при столкновении их с атомами кристаллической решетки происходил разрыв валентных связей этих атомов со своими электронами. В результате ударной ионизации появляются новые свободные электроны и дырки, которые в свою очередь разгоняются полем и создают возрастающее число носителей электричества. Процесс ионизации повторяется, характеризуется лавинным размножением носителей и приводит к значительному возрастанию обратного тока через переход. Лавинный пробой происходит в приборах с широким ЭДП, при прохождении которого не основные носители успевают приобрести достаточно высокую скорость. Пробой не приводит к разрушению полупроводниковой структуры, если обратный ток ограничен наличием внешней цепи.

Тепловой пробой возникает при больших напряженностях электрического поля (Е_тепл > Е_лав). Обусловлен плохим отводом тепла от p-n- перехода, который может нагреваться до температуры, при которой возможен разрыв валентных связей атомов кристаллической решетки со своими электронами за счет тепловой энергии. Это приводит к увеличению не основных носителей, возрастанию обратного тока через переход и, как следствие, к еще большему нагреву и росту тока. Тепловой пробой возникает при значительных перегрузках. Однако, при плохом отводе тепла он возникает даже при небольших токах и малых обратных напряжениях. Неоднородность структуры диода способствует возникновению теплового пробоя, вследствие неравномерного распределения прямого тока по площади ЭДП.

Дата добавления: 2014-01-06