Mechanizmy przebicia w złączach p- n
Przebicie złącza p-n polega na gwałtownym wzroście wartości prądu przy określonym napięciu polaryzacji zaporowej.
Wyróżnia się dwa rodzaje przebić w złączach : przebicie Zenera
i lawinowe.
Przebicie Zenera występuje w złączach silnie domieszkowanych
(w cienkich warstwach zaporowych), przy polaryzacji do –5 V.
– Jonizacja elektrostatyczna. Polega na „wyrywaniu” elektronów
z wią zań kowalencyjnych przez silne pole elektryczne w warstwie zaporowej.
– Zjawisko tunelowania nośników przez cienkie warstwy zaporowe. Jest to: przechodzenie noś ników z pasma walencyjnego do przewodnictwa na tym
samym poziomie energii.
W
[eV]
Pasmo
przewodnictwa
U < 0
WC
Pasmo przewodnictwa q(U
W
D + U)
V
Pasmo zabronione
Pasmo
walencyjne
Pasmo walencyjne
x
obszar „p+ ”
obszar „n+ ”
Warstwa zaporowa
Tunelowanie noś ników przez barierę potencjału przy przebiciu Zenera.
Przebicie lawinowe ma miejsce w złączach słabiej domieszkowanych
(w grubych warstwach zaporowych) przy bezwzględnych wartościach napięć polaryzacji większych od 7 V (polaryzacja zaporowa). – Lawinowe powielanie liczby nośników w obszarze warstwy zaporowej, na skutek zderzeń elektronów (przyspieszanych w polu elektrycznym) z węzłami sieci krystalicznej.
Występują w grubych warstwach zaporowych.