原创 2015-01-24-11 雪崩二极管

 2015-1-29 10:42  933 14 14 分类: 模拟文集: 二极管--Analog-模拟电路

一：定义

利用半导体结构中载流子的碰撞电离和渡越时间两种物理效应而产生负阻的固体微波器件，称之为雪崩二极管；

二：原理

利用PN结的单向导电性；

解析：

当反向电压增大到一定数值时，反向电流突然增加，就是反向电击穿；它分雪崩击穿和齐纳击穿；

雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时，载流子倍增就像雪崩一样，增加得多而快；

利用这个特性制作的二极管就是雪崩二极管；

三：一段话概述

雪崩二极管 (Avalanche Diode) 在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。产生高频振荡的工作原理是：利用雪崩击穿对晶体注入载流子，因载流子渡越晶片需要一定的时间，所以其电流滞后于电压，出现延迟时间，若适当地控制渡越时间，那么，在电流和电压关系上就会出现负阻效应，从而产生高频振荡。它常被应用于微波领域的振荡电路中。

四：解惑

疑问1：描述 “雪崩击穿”

解惑1：雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由电子-空穴对。新产生的载流子又通过碰撞产生自由电子-空穴对，这就是倍增效应。1生2，2生4，像雪崩一样增加载流子。

疑问2：描述 “齐纳击穿”

解惑2：齐纳击穿是在高的反向电压下，PN结中存在强电场，它能够直接破坏共价键将束缚电子分离来形成电子-空穴对，形成大的反向电流。齐纳击穿需要的电场强度很大！只有在杂质浓度特别大的PN结才做得到。（杂质大电荷密度就大）；

疑问3： “雪崩击穿” 和 “齐纳击穿” 一样吗？

解惑3：不一样；

疑问4： “雪崩击穿” 和 “齐纳击穿”会同时出现吗？

解惑4：一般的二极管掺杂浓度没这么高，它们的电击穿都是雪崩击穿。齐纳击穿大多出现在特殊的二极管中，就是稳压二极管；

疑问5：雪崩二极管的特点和优点

解惑5：超低噪声 + 高速 + 高互阻抗增益；

疑问6：雪崩二极管的应用