Механизмы возникновения пробоев в полупроводниках
Различают два вида пробоя: электрический пробой и тепловой. В свою очередь электрический пробой делится на лавинный и туннельный. Лавинный пробой характерен для широких переходов. Если длина свободного пробега носителей заряда меньше ширины перехода, то при достаточно больших значениях Uобр (от 7 до 400 В) носители заряда приобретают кинетическую энергию, достаточную для развития лавинообразного процесса ионизации атомов полупроводника, что и вызывает резкий рост тока при почти неизменном Uобр.
Туннельный пробой развивается в узких переходах при сильном электрическом поле за счет туннельного проникновения через тонкий потенциальный барьер электронов из валентной зоны одной области в зону проводимости другой без изменения энергии.
Рис. 1
Тепловой пробой возникает вследствие перегрева электрического перехода протекающим через него током при недостаточном теплоотводе. За счет термогенерации носителей в переходе резко возрастает ток, что ведет к еще большему разогреву перехода. Если температура перехода превысит допустимое значение, структура перехода претерпевает необратимые изменения, и диод выходит из строя. На участке теплового пробоя (рис. 3, кривая б) Uобр уменьшается при возрастании Iобр. При достаточно больших прямых токах Iпр также может развиться тепловой пробой, если не ограничить Iпр.
Величину 
называют коэффициентом выпрямления (характеризует односторонний характер проводимости диода, т.к. Iпр >> Iобр).
На ВАХ диода существенно влияет температура окружающей среды (рис. 4). С ростом температуры ток I0 возрастает по экспоненциальному закону 
, где DW – ширина запрещенной зоны материала
полупроводника
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!