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雪崩和齊納擊穿有什麽用

雪崩擊穿和齊納擊穿的作用:

1、雪崩擊穿的具體作用:材料摻雜濃度較低的PN結中,當PN結反向電壓增加時,空間電荷區中的電場隨著增強。這樣通過空間電荷區的電子和空穴,就會在電場作用下,使獲得的能量增大。

在晶體中運行的電子和空穴將不斷的與晶體原子發生碰撞,通過這樣的碰撞可使束縛在***價鍵中的價電子碰撞出來,產生自由電子-空穴對。

新產生的載流子在電場作用下撞出其他價電子,又產生新的自由電子和空穴對。如此連鎖反應,使得阻擋層中的載流子的數量雪崩式地增加,流過PN結的電流就急劇增大擊穿PN結。

2、齊納擊穿的具體作用:當PN結的摻雜濃度很高時,阻擋層就十分薄。這種阻擋層特別薄的PN結,只要加上不大的反向電壓,阻擋層內部的電場強度就可達到非常高的數值。

這種很強的電場強度可以把阻擋層內中性原子的價電子直接從***價鍵中拉出來,變為自由電子,同時產生空穴,這個過程稱為場致激發。由場致激發而產生大量的載流子,使PN結的反向電流劇增。

擴展資料:

1、齊納擊穿的應用特點:

齊納或隧道擊穿主要取決於空間電荷區中的最大電場,而在碰撞電離機構中既與場強大小有關,也與載流子的碰撞累積過程有關。顯然空間電荷區愈寬,倍增次數愈多,因此雪崩擊穿除與電場有關外,還與空間電荷區的寬度有關。它要求結厚。而隧道效應要求結薄。

因為雪崩擊穿是碰撞電離的結果。如果我們以光照或是快速粒子轟擊等辦法,增加空間電荷區中的電子和空穴,它們同樣會有倍增效應。而上述外界作用對齊納擊穿則不會有明顯影響。

由隧道效應決定的擊穿電壓,其溫度系數是負的,即擊穿電壓隨溫度升高而減小,這是由於溫度升高禁帶寬度減小的結果。而由雪崩倍增決定的擊穿電壓,由於碰撞電離率(電離率表示壹個載流子在電場作用下漂移單位距離所產生的電子空穴對數目)隨溫度升高而減小,其溫度系數是正的,即擊穿電壓隨溫度升高而增加。

對於摻雜濃度較高勢壘較薄的PN結,主要是齊納擊穿。摻雜較低因而勢壘較寬的PN結,主要是雪崩擊穿,而且擊穿電壓比較高。

2、雪崩擊穿的實際應用:

電除塵器中的電子雪崩現象:當壹個電子從放電極(陰極)向收塵極(陽極)運動時,若電場強度足夠大,則電子被加速,在運動的路徑上碰撞氣體原子會發生碰撞電離。和氣體原子第壹次碰撞引起電離後,就多了壹個自由電子。

這兩個自由電子向收塵極運動時,又與氣體原子碰撞使之電離,每壹原子又多產生壹個自由電子,於是第二次碰撞後,就變成四個自由電子,這四個電子又與氣體原子碰撞使之電離,產生更多的自由電子。所以壹個電子從放電極到收塵極,由於碰撞電離,電子數將雪崩似地增加,這種現象稱為電子雪崩。

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百度百科-電子雪崩現象