
在高掺杂浓度的情况下,因势垒区宽度很小,反向电压较大时,破坏了势垒区内共价键结构,使价电子脱离共价键束缚,产生电子-空穴对,致使电流急剧增大,这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低,势垒区宽度较宽,不容易产生齐纳击穿。
齐纳击穿一般发生在掺杂浓度较高的PN结中。这是因为掺杂浓度较高的PN结,空间电荷区的电荷密度很大,宽度很窄,只要加很小的反向电压就能够建立起很强的电场,发生齐纳击穿。
扩展资料
从PN结的形成原理可以看出,要想让PN结导通形成电流,必须消除其空间电荷区的内部电场的阻力。很显然,给它加一个反方向的更大的电场,即P区接外加电源的正极,N区结负极,就可以抵消其内部自建电场,使载流子可以继续运动,从而形成线性的正向电流。
而外加反向电压则相当于内建电场的阻力更大,PN结不能导通,仅有极微弱的反向电流(由少数载流子的漂移运动形成,因少子数量有限,电流饱和)。
当反向电压增大至某一数值时,因少子的数量和能量都增大,会碰撞破坏内部的共价键,使原来被束缚的电子和空穴被释放出来,不断增大电流,最终PN结将被击穿(变为导体)损坏,反向电流急剧增大。
参考资料来源:百度百科-PN结
简单的说:掺杂浓度过高,杂质原子过于靠近,从而相互结合,这就减少了参与到PN结形成的杂质原子数量,从而造成PN结变窄。以下信息供参考理解用:晶体是由许多原子在靠近时,通过电子轨道相互重叠并“成键”后组成。此时,原子中的“电子状态”将由“能级状态”转变为“能带状态”——即能级展宽为能带。类似地,当掺杂浓度很高、以致相邻“杂质原子”的电子轨道发生交叠时,杂质能级即展宽为杂质能带。电子在杂质能带中同样具有一定的导电性;不过因为杂质原子轨道的交叠不会很大,则杂质能带的宽度较小,从而导电作用不大(一般只是在低温下有贡献)。当半导体的掺杂浓度很高时,大量的杂质中心的电势将使得导带和价带出现能带尾;如果掺杂浓度高到使能带尾与杂质能带相连时,就将造成半导体能隙变窄。能级解释:微观粒子系统处于各稳定的能量状态时所具有的能量值。能带解释:原子在形成分子时,原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大,以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的,即形成了能带。半导体掺杂后其电阻率大大下降,同时电导率上升。通常掺杂浓度越高,半导体的导电性就会变得越好,原因是能进入传导带的电子数量会随着掺杂浓度提高而增加。电导率的影响因素:(1)温度:电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。(2)掺杂程度:固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率.水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。(3)各向异性:有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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