關于PN結正向導通圖文分享-KIA MOS管

（1）PN結加正向電壓時導通

PN結加正向電壓時導通

如果電源的正極接P區(qū)，負極接N區(qū)，外加的正向電壓有一部分降落在PN結區(qū)，PN結處于正向偏置。

電流便從P型一邊流向N型一邊，空穴和電子都向界面運動，使空間電荷區(qū)變窄，電流可以順利通過，方向與PN結內電場方向相反，削弱了內電場。

于是，內電場對多子擴散運動的阻礙減弱，擴散電流加大。擴散電流遠大于漂移電流，可忽略漂移電流的影響，PN結呈現(xiàn)低阻性。

（2）PN結加反向電壓時截止

PN結加反向電壓時截止

如果電源的正極接N區(qū)，負極接P區(qū)，外加的反向電壓有一部分降落在PN結區(qū)，PN結處于反向偏置。

則空穴和電子都向遠離界面的方向運動，使空間電荷區(qū)變寬，電流不能流過，方向與PN結內電場方向相同，加強了內電場。內電場對多子擴散運動的阻礙增強，擴散電流大大減小。

此時PN結區(qū)的少子在內電場作用下形成的漂移電流大于擴散電流，可忽略擴散電流，PN結呈現(xiàn)高阻性。

在一定的溫度條件下，由本征激發(fā)決定的少子濃度是一定的，故少子形成的漂移電流是恒定的，基本上與所加反向電壓的大小無關，這個電流也稱為反向飽和電流。

PN結加正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻，具有較大的正向擴散電流；PN結加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻，具有很小的反向漂移電流。由此可以得出結論：PN結具有單向導電性。

PN結的擊穿機理

PN 結構成了幾乎所有半導體功率器件的基礎，目前常用的半導體功率器件如DMOS，IGBT，SCR 等的反向阻斷能力都直接取決于 PN 結的擊穿電壓，因此，PN 結反向阻斷特性的優(yōu)劣直接決定了半導體功率器件的可靠性及適用范圍。

在 PN結兩邊摻雜濃度為固定值的條件下，一般認為除 super junction 之外平行平面結的擊穿電壓在所有平面結中具有最高的擊穿電壓。

實際的功率半導體器件的制造過程一般會在 PN 結的邊緣引入球面或柱面邊界，該邊界位置的擊穿電壓低于平行平面結的擊穿電壓，使功率半導體器件的擊穿電壓降低。

由此產(chǎn)生了一系列的結終端技術來消除或減弱球面結或柱面結的曲率效應，使實際制造出的 PN 結的擊穿電壓接近或等于理想的平行平面結擊穿電壓。

當 PN 結的反向偏壓較高時，會發(fā)生由于碰撞電離引發(fā)的電擊穿，即雪崩擊穿。

存在于半導體晶體中的自由載流子在耗盡區(qū)內建電場的作用下被加速其能量不斷增加，直到與半導體晶格發(fā)生碰撞，碰撞過程釋放的能量可能使價鍵斷開產(chǎn)生新的電子空穴對。

新的電子空穴對又分別被加速與晶格發(fā)生碰撞，如果平均每個電子（或空穴）在經(jīng)過耗盡區(qū)的過程中可以產(chǎn)生大于 1 對的電子空穴對，那么該過程可以不斷被加強，最終達到耗盡區(qū)載流子數(shù)目激增，PN 結發(fā)生雪崩擊穿。

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