两者之间的关键区别齐纳和雪崩故障是操作机制。齐纳击穿当在结划线时产生高电场时发生。另一方面,雪崩击穿由于高速移动的电子碰撞,发生在装置中。
在齐纳故障中,反向电压的增加导致耗尽层的膨胀。耗尽区域的宽度越多,交叉点越多。
齐纳当反向电压是时,会发生故障小于5 V。雪崩故障发生在反向电压时发生5伏特以上。这两个故障也可以同时发生。在5 V时,认为这两种故障都会同时发生。
在雪崩击穿过程中,半导体器件中穿过耗竭区的少数载流子具有动能。这个动能的值与施加的反向电压成正比。这些高能电子碰撞将束缚电子推向传导带。
内容:齐纳和雪崩崩溃
比较图
参数 | 齐纳击穿 | 雪崩击穿 |
---|---|---|
基本定义 | 由于高探测电压创建电场时,会发生。 | 当高速电子与有界电子碰撞时,就会发生。 |
反向电压范围 | 不到5 v | 5 V以上 |
掺杂浓度 | 高掺杂浓度 | 低掺杂浓度 |
温度系数 | 表现出负温度系数 | 显示正温度系数 |
V-I特征的性质 | 非常锋利 | 与齐纳故障一样尖锐 |
机制 | 由于电子之间的碰撞 | 由于高电场 |
齐纳击穿的定义
当反向偏置作用于重掺杂PN结二极管耗尽区开始扩大。二极管中的耗尽区域的这种扩展包括电荷载波电子和孔。因此,耗尽区由一侧和电子上的电子上的孔组成。
这些耗尽的电荷载流子在交界处产生强大的电场。产生的电场的大小取决于所施加的反向电压。反向电压越多,电场的强度就越多。
因此,电场对存在于价带的电子施加力,将其拉入更高的能带,即导能带。这样,越来越多的电子进入传导带,并在传导过程中起作用。
因此,由于这些电子进入价带,电路中流动的电流大小很大。电流值变得过高,甚至会导致二极管的击穿。这种现象叫做齐纳故障。
雪崩崩溃的定义
在PN结器件中,电子在穿过耗竭区时具有速度和动能动能是运动物体质量和速度的乘积。因此,电子也具有动能。
由于它们所具有的速度,这些少数竞争载体随机地在半导体样本中移动。反过来,这些电子与其他电子碰撞,其由于共价键合而紧密地缠绕在原子上。
但是这些电子打破共价键,通过跳到导带来参与传导。这是因为在半导体样品中移动的高速电子与紧密结合的电子发生碰撞,它们将动能的一部分传递给电子。
因此,电子通过获得动能开始向导带移动。动能的大小随着施加在二极管上的反向电压的增加而增加。因此,电流开始增加,由于碰撞越来越多的电子。因此,这种大电流会导致二极管的击穿。
齐纳和雪崩击穿的关键区别
- 齐纳击穿和雪崩击穿的显著区别是掺杂特性。在二极管中发生齐纳击穿,而在掺杂的二极管中发生雪崩击穿。
- 的温度系数齐纳和雪崩的崩溃是不同的。齐纳击穿电压与温度成反比,而雪崩击穿电压与温度成正比。的温度系数齐纳击穿是负而温度系数雪崩击穿是积极的。
- 操作电压也造成齐纳和雪崩击穿之间的主要区别。齐纳击穿当电压小于5V时观察到,和雪崩击穿当电压大于5V时,观察到。
- 价带和导带的运动也是齐纳击穿和雪崩击穿之间的关键区别。的价带得到推在雪崩击穿的情况下,由于电子之间的碰撞所产生的能量被传递给电子。
- 在齐纳崩溃中电子在价乐队中是拉由于跨越结跨产生的电场的高幅度,导致导通带。
- 的vi特点齐纳和雪崩崩溃也不同。Zener Breakdown的曲线非常尖锐,而雪崩击穿的曲线并不像尖锐。
结论
当电子与其他电子碰撞使其在导带内流动时,会发生雪崩击穿;而在高电场作用下,则会发生齐纳击穿。电场强度是高的,大约是3 * 107V / m。
通过与电路串联的电阻和限制通过电路的电流,可以防止电路的击穿。故障机制是无害的,直到我们成功地维护工作温度。
齐纳击穿的结电压随温度的升高开始减小,而雪崩击穿的结电压随温度的升高开始增大。因此,为了尽量减少故障的影响,应保持安全的操作温度。
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