学中应用广泛。PN结的主要特征是它具有单向导电性。在正向偏置状态下,PN结能导电,通过;而在反向偏置状态下,电流几乎不能通过。然而,当反向电压超过一定值时,PN结会出现反向击穿,导致电流大量通过。这个反向击穿电压叫做PN结的反向击穿电压。
PN结的反向击穿机制很复杂,可大致分为三类:击穿机制、热击穿机制和隧道击穿机制。在这三种机制中,击穿机制是最重要的机制。造成击穿的根本原因是反向电场作用在PN结内的载流子上,使得它们加速到足以带出晶格振动,产生电子-空穴对,形成导电通道。隧道击穿是另外一种重要的机制,当反向电压增加到一定值时,由于PN结中的带隙窄,会出现电子从导带直接穿越到价带的隧道效应,从而出现反向击穿。
PN结的反向击穿电压是每个PN结所具有的一个关键参数。它取决于半导体材料的性质,三种击穿机制的作用和PN结中杂质和缺陷的含量。在实际应用中,为了尽最大可能避免不必要的击穿,设计者必须降低PN结中的杂质和缺陷,以避免PN结的损坏。
二极管、三极管和稳压管都是基于PN结的半导体元件。这三种元件的反向击穿电压略有不同。
二极管是一种最基本的电子器件。它具有单向导电性,大多数都用在整流和电压限制。二极管的反向击穿电压通常在几伏到数百伏之间。在正常的情况下,二极管的击穿电压是较低的,是因为二极管的制造工艺相对简单,其材料和结构往往与其他PN结器件相比粗糙。
三极管是一种三端口半导体器件,由PNP或NPN晶体管组成,大多数都用在放大和开关。三极管的反向击穿电压通常比二极管高得多,通常在数百伏到数千伏范围内。这是由于三极管在其制造和使用中扮演的角色,要求三极管具有更高的反向击穿电压,以确保其足以承受高压应用。
稳压管是一种特殊的半导体器件,具有恒定的输出电压。它的反向击穿电压通常比二极管和三极管更高,达到数千伏或更高的水平。它的制造和使用中要求稳压管有很高的可靠性和稳定能力,因此反向击穿电压比其他PN结器件高。
总的来说,PN结反向击穿电压能够准确的通过器件制造工艺、晶体材料和器件应用等因素的不同而有所变化。在设计和选择PN结器件时,必须十分注意其反向击穿电压,以确保其正常运行,避免PN结击穿和损坏,以此来实现所需要的功能。