1.2.3 PN结的反向击穿特性

由图1.2.5看出，当PN结的外加反向电压增大到一定值UBR时，反向电流急剧增大，这种现象称为PN结的反向击穿，发生击穿时的反向电压UBR称为PN结的反向击穿电压。根据PN结发生击穿的机理不同，反向击穿可以分为两种：齐纳击穿和雪崩击穿。

1.齐纳击穿

在重掺杂的PN结中，由于耗尽层内的正、负离子排列紧密，耗尽层很窄，因此外加不大的反向电压就能在耗尽层内形成很强的电场，而直接破坏共价键，使价电子脱离共价键的束缚，产生大量电子-空穴对，致使反向电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。可见，齐纳击穿电压较低，对于硅材料的PN结来说，齐纳击穿的UBR一般小于5V。

2.雪崩击穿

如果掺杂浓度较低，耗尽层较宽，那么低反向电压下不会产生齐纳击穿。当反向电压增大到较大数值时，耗尽层的电场加速少子的漂移速度，动能增加，这些加速的少子会与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生电子-空穴对。新产生的电子-空穴对再被电场加速后又撞出其他价电子，这种连锁反应的结果，使耗尽层内的载流子数量像雪崩一样剧增，从而引起反向电流急剧增大，所以称为雪崩击穿，如图1.2.6所示。

图1.2.6 PN结的雪崩击穿示意图

一般来说，对硅材料的PN结，雪崩击穿的UBR＞7V。当UBR为5～7V时，两种击穿都有。另外需要说明的是，雪崩击穿和齐纳击穿都属于电击穿，只要限制击穿时流过PN结的电流，不因过热而烧坏PN结，则当减小反向电压时，PN结特性又可以恢复到击穿前的情况。