雪崩二极管

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雪崩二极管
类型被动
工作原理雪崩击穿

雪崩二极管(avalanche diode)是设计在特定反向电压下,会雪崩击穿二极管,其材料会用或是其他半导体材料。雪崩二极管的接合面会经特别设计,避免电流集中及所产生高温热点,因此在崩溃时不会破坏二极管。雪崩击穿是因为少数载流子加速到足以使晶格电离的程度,因此产生更多的载流子,也造成更进一步的电离。因为雪崩击穿是在接面上均匀发生的,相较于非雪崩的二极管,雪崩二极管的击穿电压不会随电流而变化,大致呈一定值[1]

齐纳二极管除了齐纳崩溃外,也会有类似的效应。任何一个二极管都会有这二种效应,但一般会有一个效应明显较强。雪崩二极管针对雪崩击穿进行优化,因此在崩溃条件下会有很小,但明显的电压差。而齐纳二极管会维持在高过击穿电压的一个电压下。此特性比较类似气体放电管,比齐纳二极管的保护效果要好。雪崩二极管的电压有小的正温度系数,而齐纳二极管则是负温度系数[2]

用途[编辑]

电压对电流的图,可以看到在崩溃时电压接近定值
雪崩二极管的电压电流特性

参考电压[编辑]

不同电流下的击穿电压只会随电流有微小的变化。因此雪崩二极管可用作参考电压,参考电压超过6-8伏特的参考电压二极管,多半就是雪崩二极管。

保护[编辑]

雪崩二极管常用在电路过电压保护。雪崩二极管以反向偏置的方式和电路连接,其阳极的电压比阴极要高。此配置下,二极管不会导通,也不会影响电路。若电压上升,超过所设计的限制值,二极管会雪崩击穿,将有害的电压导通到接地。若是这类的使用,雪崩二极管会限制最大电压至某个事先设计的值,因此会称为clamping二极管英语Clamper (electronics)瞬态电压抑制二极管。此用途的雪崩二极管一般会标示其clamping电压VBR及可以吸收的最大暂态能量(用焦耳)或是。雪崩二极管的崩溃没有破坏性,因为二极管不会过热。

相关条目[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ L. W. Turner, (ed.), Electronics Engineer's Reference Book, 4th Edition, Newnes, 1976 pages 8-9 to 8-10
  2. ^ Jacob Millman Microelectronics, McGraw-Hill, 1979 ISBN 0-07-042327-X, pp. 45-47