Cтраница 2
![]() |
Зависимость зарядной емкости p - rt - перехода от величины обратного напряжения. [16] |
Туннельный пробой возникает в очень узких ( тонких) р-п-перехо-дах при напряжении, не превышающем 7 В. [17]
![]() |
Вольт-амперные характеристики перехода, смещенного в обратном направлении, при туннельном ( 1, лавинном ( 2 и тепловом ( 3 видах пробоя. [18] |
Туннельный пробой происходит в результате воздействия электрического поля на кристаллическую решетку полупроводника. При этом энергия связанных электронов повышается и с ростом напряженности внешнего поля валентные электроны выходят из связей и переходят в зону проводимости, увеличивая обратный ток р-л-перехода. В / см и наблюдается в р-л-переходах с узкой областью объемного заряда. [19]
![]() |
Влияния температуры на вольт-амперную характеристику р-п перехода. [20] |
Туннельный пробой р-п перехода - это электрический пробой перехода, вызванный туннельным эффектом, природа которого связана с прохождением электронов в зону проводимости без сообщения им необходимой энергии, соответствующей ширине запрещенной зоны. Электрический и туннельный пробои протекают, как правило, одновременно, и если не ограничить ток через р-п переход, то может наступить тепловой пробой. [21]
Туннельный пробой р-п перехода обусловлен квантово-механическим эффектом туннелирования носителей заряда, когда из-за малой толщины потенциального барьера имеется высокая вероятность прохождения зарядов сквозь него. Условия для туннелирования возникают при определенной напряженности электрического поля. Значения этой критической напряженности составляют примерно 8 105 В / см для кремниевых переходов и 3 105 В / см для германиевых. [22]
Напряжение туннельного пробоя можно считать практически не зависимым от температуры длительности и формы импульсов. [23]
Напряжения туннельного пробоя поэтому не превосходят нескольких вольт. [24]
Особенностью туннельного пробоя является отсутствие участка отрицательного сопротивления на вольт-амперной характеристике. [25]
Напряжение туннельного пробоя пропорционально удельному сопротивлению базы и зависит от типа проводимости. В связи с этим переходы, которые должны выдерживать большие обратные напряжения, необходимо изготовлять с возможно более высокоомной базой и-типа. [26]
При туннельном пробое обратный ток р-п перехода резко возрастает за счет туннельного просачивания электронов из валентной зоны р-области в зону проводимости - области полупроводника в той области р-п перехода, где имеется сильное электрическое поле. В этом проявляются волновые свойства электрона. Если длина волны электрона сравнима с толщиной ОПЗ, то существует конечная вероятность туннелирования электронов из валентной зоны р-области в зону проводимости л-области. Возрастание туннельного тока в области пробоя происходит при критической напряженности электрического поля Екр. [27]
Поскольку для туннельного пробоя необходима малая толщина р-п перехода, он наблюдается у диодов, изготовленных на основе полупроводников с большой концентрацией примесей. Обратное напряжение, при котором наблюдается туннельный пробой, в этом случае не превосходит нескольких вольт. В диодах из полупроводника с меньшей концентрацией примесей и, следовательно, с большей толщиной р-п перехода пробой происходит при больших напряжениях и носит лавинный характер. [28]
![]() |
Вольтамперные характеристики кремниевых переходов с различными механизмами пробоя, снятые при температуре 25 С ( кривые 1. 100 С ( кривые 2. - 55 С ( кривые 3. [29] |
В противоположность этому туннельный пробой, в основе которого лежит квантовомеханический эффект, возникает в узких переходах между полупроводниками с малым удельным сопротивлением. [30]