1-1反向击穿电压

反向击穿电压由齐纳击穿或雪崩击穿决定。

齐纳击穿

当pn结反向偏置时，耗尽层延伸穿过pn结。电场造成耗尽层内p型区价带与n型区导带之间的间隙减小。因此，由于量子隧穿效应，电子从p型区价带隧穿到n型区导带。齐纳击穿是电子隧穿耗尽区导致反向电流突然增加的现象。齐纳击穿如图1.3所示。

雪崩击穿

当pn反向偏置时，少量电子通过pn结。这些电子在耗尽层被电场加速，获得较大动能。加速电子与晶格中的原子碰撞电离产生电子空穴。这些原子的电子被激发到导带并脱离，成为自由电子。自由电子也加速并与其他原子碰撞，产生更多的电子-空穴对，导致电子进一步脱离的过程。这种现象称为雪崩击穿。

雪崩击穿和齐纳击穿对比

高击穿电压二极管掺杂浓度低，因此形成宽耗尽层（禁带）。相反，低击穿电压二极管掺杂浓度高，所以它们形成窄耗尽层（禁带）。二极管耗尽层宽时，不太可能发生电子隧穿（齐纳击穿），主要为雪崩击穿。高掺杂浓度二极管耗尽层窄，更容易发生齐纳击穿。随着温度上升，禁带（E_g）宽度减小，从而产生齐纳效应。此外，随着温度升高，半导体晶格振动增加，载流子迁移率相应下降。因此，不太可能发生雪崩击穿。齐纳击穿电压随温度升高减小，而雪崩击穿电压随温度升高增加。通常，大多数情况下，齐纳击穿电压约为6V以下，雪崩击穿电压约为6V以上。请注意，即使同一产品系列的二极管，温度特性也不一样。