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法學雪崩擊穿和齊納擊穿的區別
在半導體二極體中，術語擊穿意味著二極體短路。眾所周知，二極體只允許電流在一個方向（正向）流動，並阻止電流在反方向流動。但是，當反向施加的電壓超過極限（稱為擊穿電壓）時，二極體也開始在反向方向導通。這個階段被稱為二極體的擊穿。
PN接面半導體二極體中發生以下兩種型別的擊穿：
- 齊納擊穿
- 雪崩擊穿
在本文中，我們將研究齊納擊穿和雪崩擊穿之間所有重要的區別。但是，在瞭解這些區別之前，我們將學習齊納擊穿和雪崩擊穿是什麼，這將使我們更容易理解它們之間的區別。
什麼是齊納擊穿？
由於自由電子穿過結點而發生的半導體二極體PN接面擊穿稱為齊納擊穿。齊納擊穿主要發生在具有薄耗盡區的重摻雜二極體中。
當在PN接面上施加反向高電場時，電荷載流子開始穿過結點。結果，大量電流以反向方向流過二極體。齊納擊穿是二極體PN接面的暫時擊穿，不會破壞二極體。因此，一旦反向電壓被移除，PN接面恢復其原始狀態。
PN接面二極體中發生齊納擊穿的反向電壓值稱為齊納電壓。齊納擊穿發生在高度摻雜的PN接面二極體中。
什麼是雪崩擊穿？
PN接面擊穿的一種型別，其中二極體反向施加的電場增加電荷載流子的速度，這些電荷載流子透過與半導體材料的原子碰撞產生大量空穴-電子對，這被稱為雪崩擊穿。
在雪崩擊穿的情況下，空穴-電子對的產生是連續的，這導致了自由電荷載流子的雪崩。自由電荷載流子穿過結點的流動導致二極體中產生高反向電流，這會永久破壞PN接面。
發生雪崩擊穿的反向施加電壓稱為雪崩擊穿電壓。雪崩擊穿主要發生在具有厚耗盡區的PN接面二極體中。二極體中的雪崩擊穿是永久性的，即它無法恢復其原始狀態。
齊納擊穿和雪崩擊穿的區別
下表突出顯示了齊納擊穿和雪崩擊穿之間的所有主要區別：
| 區別依據 | 齊納擊穿 | 雪崩擊穿 |
|---|---|---|
| 定義 | 由於隧道效應（或場致電離）而發生的PN接面二極體擊穿稱為齊納擊穿。 | 由於衝擊電離（即反向方向流動的自由電子數量增加）而發生的PN接面二極體擊穿稱為雪崩擊穿。 |
| 擊穿電壓（反向） | 發生齊納擊穿的反向電壓稱為齊納電壓。它用VZ表示，其值通常在5到8伏之間。 | 發生雪崩擊穿的反向電壓稱為雪崩擊穿電壓。雪崩擊穿電壓的值通常大於8伏，始終大於齊納電壓。 |
| 耗盡區 | 齊納擊穿發生在具有相對較薄耗盡區的PN接面二極體中。 | 雪崩擊穿發生在具有較厚耗盡區的PN接面二極體中。 |
| 結的破壞 | 齊納擊穿不會破壞二極體的PN接面。 | 雪崩擊穿會永久破壞二極體的PN接面。 |
| 電場 | 在齊納擊穿中，結上的電場很強。 | 在雪崩擊穿的情況下，結上的電場相對較弱。 |
| 摻雜水平 | 齊納擊穿發生在重摻雜的PN接面二極體中。 | 雪崩擊穿可以發生在任何摻雜水平的二極體中。 |
| 反向電壓 | 齊納擊穿發生在相對較低的反向電壓下。 | 雪崩擊穿發生在高於齊納電壓的反向電壓下。 |
| 電離 | 在齊納擊穿的情況下，電離是由於電場引起的。 | 在雪崩擊穿的情況下，電離是由於電荷載流子和原子之間的碰撞引起的。 |
| 擊穿電壓與溫度的關係 | 齊納擊穿電壓與溫度成反比。 | 雪崩擊穿電壓與溫度成正比。 |
| 擊穿後電壓的變化 | 在齊納擊穿的情況下，一旦發生擊穿，二極體上的反向電壓保持恆定。 | 即使在雪崩擊穿發生後，二極體上的電壓也可能發生變化。 |
| 電壓溫度係數 | 齊納擊穿具有負的電壓溫度係數，即齊納電壓隨著溫度的升高而降低。 | 雪崩擊穿具有正的電壓溫度係數，這意味著雪崩擊穿電壓隨著溫度的降低而升高。 |
| 電荷載流子 | 齊納擊穿產生電子。 | 雪崩擊穿產生空穴-電子對。 |
| 對結的影響 | 在齊納擊穿的情況下，PN接面恢復其原始狀態。 | 在雪崩擊穿的情況下，PN接面不會恢復其原始狀態。 |
結論
兩者之間最顯著的區別在於，齊納擊穿發生在相對較低的反向電壓下並且是可逆的，而雪崩擊穿發生在較高的反向電壓下並且是不可逆的。因此，齊納擊穿不會損壞二極體，而雪崩擊穿可能會永久損壞二極體。
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