defalcare Avalanche 1
defalcare Avalanche se referă la un tip electric pană și este prezentată în p-n intersecții de mărime medie, adică lățimea p-n tranziția este suficient de mare. Prin creșterea valorii tensiunii inverse la p-n tranziție a câmpului electric E = Uobr / lobr (V / cm) crește. Când câmpul electric atinge critic znacheniyaEKR = (80120) kV / cm, condițiile de ionizare de impact a atomilor neutri ai semiconductorului direct rapizi) electroni p-n tranziție sau găuri care au primit accelerație suficientă prin acțiunea intensității câmpului p-n joncțiunii electric. Astfel de purtători sunt numite „fierbinte“, deoarece energia lor medie este mult mai mare decât energia termică dvizheniyakT0. Mecanismul de ionizare de impact a atomilor neutri, p-n tranziție este ilustrat în Fig. 5.
Fig. 5. Mecanismul de ionizare de impact
Ca rezultat, Ionizarea cu impact generează noi perechi de purtători de sarcină, care la rândul lor sunt accelerate sub influența câmpului electric, din nou în ciocniri cu atomi neutri pentru a forma un semiconductor noi perechi electron-gol. Ionizarea atomilor neutri face doar acei electroni și găuri, care sunt electron înseamnă câștig cale liberă datorită electric intensitate a câmpului de energie suficientă pentru ionizare. Prin urmare, lățimea de tranziție p-n trebuie să fie suficient de mare, adică mult mai mare decât electronul înseamnă cale liberă: lobr .
Odată cu creșterea lățime crește Uobr p-n joncțiune și intensitatea câmpului electric în acesta, electronii sunt accelerați mai brusc crește numărul de ionizations, realizate de fiecare electron curent și p-n crește de avalanșă de tranziție.
tensiune defalcare Avalanche este determinată de relația
b unde - rezistența electrică a bazei de diode;
A, B - coeficienți în funcție de semiconductor de material și de tipul de conductivitate, valorile date în tabel.
Material și tipul de tranziție
De exemplu, pentru un p-nAcc tip bazoyn
unde q - taxa de electroni;
n - mobilitatea electronilor;
nn - electroni densitate - poluprovodnikan tip purtător majoritar.
Mai mici concentrația de impurități în baza p-n joncțiune, mai mare rezistivitatea electrică, larg p-n joncțiune, este mai mică decât intensitatea câmpului electric și valoarea corespunzătoare mai mare a tensiunii defalcare avalanșă. Coeficienții empirică A și B sunt diferite nu numai pentru p-nAcc din diferite materiale, dar, de asemenea, pentru tranzițiile de la unul și același material cu diferite tipuri de conductivitate de bază (p + -nin + -p). Acest lucru se datorează diferenței de coeficienții, astfel încât mobilitatea electronilor diferă de mobilitatea găuri în același material.
Contact ramură CVC p-n tranziție de la defalcare avalanșă este prezentată în Fig. 6.
defalcare avalanșă este caracteristic p-n intersecții cu o defalcare de tensiune mai mare de 7 V.
Dependența Figura 1. 6 corespunde cu temperatura mediului ambiant T1 = +20 ° C. Odată cu creșterea defalcare lavinnny are loc la o tensiune mai mare (Uprob2 Uprob1 ) temperatura ambiantă. Acest lucru se datorează faptului că temperatura crește odată cu creșterea amplitudinii oscilațiilor atomilor zabrele ale cristalului semiconductor și scade drumul liber al transportatorilor zaryada și deci energia, care poate dobândi un operator de transport pe o cale medie liberă într-un câmp electric. Prin urmare, pentru a obține energia necesară pentru Ionizarea cu impact atomilor neutri bolshaya câmp electric necesar în p-n joncțiune și, prin urmare, tensiunea de străpungere de avalanșă este crescut.
Pe de altă parte, scade odată cu creșterea temperaturii, mobilitatea purtător de sarcină semiconductorului, creșterea bazei electrice rezistivitate p-n joncțiune, și în conformitate cu relația
tensiune defalcare avalanșă, de asemenea, crește.
Fig. 2 prezintă dependența 6 pentru T2 temperatura ambiantă = + 50 ° C Astfel, coeficientul de temperatură de tensiune defalcare avalanșă este pozitiv:
în care Uprob = Uprob2-Uprob1- schimbare de tensiune defalcare atunci când temperatura se modifică la o valoare fixă velichinuT inversă curent.
Fig. 6. ramură Feedback VAC p-n tranziție de la defalcare avalanșă