TVS二极管中反向击穿按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况:
第一种是在高掺杂的情况下,因耗尽层宽度很小,不大的反向电压就可在耗尽层形成很强的电场,而直接破坏共价键,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。也称为隧道击穿。齐纳击穿是暂时性的可以恢复。
第二种是在材料掺杂浓度较低的PN结中,当PN结反向电压增加时,空间电荷区中的电场随着增强。这样通过空间电荷区的电子和空穴,就会在电场作用下,使获得的能量增大。在晶体中运行的电子和空穴将不断的与晶体原子发生碰撞,通过这样的碰撞可使束缚在共价键中的价电子碰撞出来,产生自由电子—空穴对。新产生的载流子在电场作用下撞出其他价电子,又产生新的自由电子和空穴对。新产生的载流子在电场作用下撞出其他价电子,又产生新的自由电子和空穴对。如此连锁反应,使得阻挡层中的载流子的数量雪崩式地增加,流过PN结的电流就急剧增大击穿PN结,这种碰撞电离导致击穿称为雪崩击穿,也称为电子雪崩现象。
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