Cтраница 3
Лавинный пробой инициируется также сильным электрическим полем ( около 107 В / м) и свойствен полупроводникам со значительной толщиной р-п переходов. В лавинном пробое основная роль принадлежит неосновным носителям, дислоцированным в переходе; они разгоняются электрическим полем и ионизируют атомы. В свою очередь, образовавшиеся новые электроны сталкиваются с другими соседними атомами и процесс лавинообразно нарастает. Оба вида пробоя обратимы, протекают без разрушения кристаллической структуры полупроводника. [31]
Лавинный пробой происходит следующим образом. Неосновные носители, попадающие в область объемного заряда, ускоряются полем перехода и при движении сталкиваются с кристаллической решеткой. При определенных напряженностях внешнего поля носители приобретают энергию, достаточную для разрыва валентных связей при столкновениях с решеткой. Поэтому при столкновениях с решеткой носителей, обладающих такой энергией, образуются пары электрон - дырка, которые в свою очередь ускоряются полем перехода и участвуют во взаимодействии с кристаллической решеткой. При достаточно большой напряженности внешнего поля указанный процесс носит лавинный характер и обратный ток через прибор резко возрастает. [32]
Лавинный пробой возникает в p - n - переходах с широкой областью объемного заряда, так как носители заряда за время движения в переходе должны приобрести энергию, достаточную для ударной ионизации. Поэтому при узких переходах напряженность поля, необходимая для возникновения лавинного пробоя, значительно выше, чем при широких. При очень узких переходах величина напряженности поля настолько высока, что в переходе происходит не лавинный, а туннельный пробой. [33]
Лавинный пробой в кремнии наступает в том случае, если электрическое поле в нем достигает критической величины. Эта величина зависит ( но не сильно) от расстояния, на которое простирается поле. [34]
![]() |
Вольтамперные характеристики обратной ветви р-п перехода в случае туннельного, лавинного и теплового пробоя.| Зонная диаграмма туннельного пробоя. [35] |
Лавинный пробой наступает при напряженности поля, меньшей, чем напряженность поля при туннельном пробое. При лавинном механизме неосновные носители набирают в р-п переходе энергию, достаточную для ударной ионизации валентного электрона. Возникшие при столкновении электрона с решеткой электронно-дырочные пары вызывают увеличение тока через р-п переход. Эти пары, в свою очередь, ускоряясь в электрическом поле, набирают энергию, достаточную для генерации новых электронно-дырочных пар. Ток перехода при этом лавинообразно нарастает. [36]
Лавинный пробой характеризуется, как было сказано выше, положительными значениями ТКН, В области туннельного пробоя ( пробоя полем) ТКК отрицательны. Эти стабилитроны имеют динамическое сопротивление не свыше 6 ом ( Д808) на одном краю диапазона и не свыше 18 ом ( Д813) на другом краю диапазона. ТКН для этих диодов лежит в пределах 0 04 - 0 07 % / град. Предельной рабочей температурой для стабилитронов типа Д808 - Д813 считается температура 125 С. [37]
Лавинный пробой выпрямляющего электрического перехода - это пробой, вызванный лавинным размножением носителей заряда под действием сильного электрического поля. Лавинное размножение носителей заряда происходит в результате того, что они, проходя через выпрямляющий переход при обратном напряжении, приобретают в сильном электрическом поле на длине свободного пробега дополнительную энергию, достаточную для образования новых электронно-дырочных пар носителей заряда посредством ударной ионизации атомов полупроводника. Процесс ударной ионизации характеризуют коэффициентами ударной ионизации а и ар ( см. § 1.10), которые в сильной степени зависят от напряженности электрического поля. Поэтому коэффициенты ударной ионизации для электронов и дырок обычно считают равными. [38]
Почему лавинный пробой, критическая напряженность поля которого меньше, чем у туннельного, развивается при больших напряжениях. [39]
Для лавинного пробоя важна ударная ионизация обоими типами носителей. Если в размножении участвуют, напр. [40]
Отсутствие лавинного пробоя в области пространственного заряда ИПД означает, что этот диод обладает меньшим шумом, чем ЛПД или ПЛПД. [41]
Величину лавинного пробоя можно достаточно точно определить, пользуясь следующими соотношениями. [42]
Теория лавинного пробоя достаточно подробно освещена в литературе. [43]
![]() |
Вольт-амперная характеристика лавинного р-я-пере-хода на начальном участке. пробоя. [44] |
Процесс лавинного пробоя р - n - перехода большой площади является процессом пробоя большого количества отдельных микроплазм. Динамическое сопротивление и вольт-амперная характеристика при этом определяются двумя факторами: увеличением количества включенных микроплазм с ростом напряжения и величинами их последовательных сопротивлений. [45]