雪崩二极管

雪崩二极管[1](avalanche diode)是设计在特定反向电压下,会突崩溃二极管,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。突崩溃是因为少数载子加速到足以使晶格电离的程度,因此产生更多的载子,也造成更进一步的电离。因为突崩溃是在接面上均匀发生的,相较于非雪崩的二极管,雪崩二极管的崩溃电压不会随电流而变化,大致呈一定值[2]

雪崩二极管
类型被动
工作原理突崩溃

稽纳二极体除了齐纳崩溃外,也会有类似的效应。任何一个二极体都会有这二种效应,但一般会有一个效应明显较强。雪崩二极管针对突崩溃进行最佳化,因此在崩溃条件下会有很小,但明显的电压差。而稽纳二极体会维持在高过崩溃电压的一个电压下。此特性比较类似气体放电管,比稽纳二极体的保护效果要好。雪崩二极管的电压有小的正温度系数,而稽纳二极体则是负温度系数[3]

用途

 
雪崩二极管的电压电流特性

参考电压

不同电流下的崩溃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体,多半就是雪崩二极管。

保护

雪崩二极管常用在电路过电压保护。雪崩二极管以逆向偏压的方式和电路连接,其阳极的电压比阴极要高。此组态下,二极体不会导通,也不会影响电路。若电压上升,超过所设计的限制值,二极体会突崩溃,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二极体英语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 。雪崩二极体的崩溃没有破坏性,因为二极体不会过热。

相关条目

参考资料

  1. ^ 樂詞網:雪崩二極體. terms.naer.edu.tw. [2024-11-01] (中文(台湾)). 
  2. ^ L. W. Turner, (ed.), Electronics Engineer's Reference Book, 4th Edition, Newnes, 1976 pages 8-9 to 8-10
  3. ^ Jacob Millman Microelectronics, McGraw-Hill, 1979 ISBN 0-07-042327-X, pp. 45-47