PN结二极管主要有两种电流,一个是少子扩散电流,另一个是势垒区产生复合电流,大部分情况下以少子扩散电流为主。少子扩散电流击穿前电流几乎不随反向电压变化,具体数学推导很简单,结合耗尽近似解一下泊松方程就能得到,结合能带图看,PN结形成后,从P区到N区是空穴(多子)势垒,电子(少子)势井。当外加正向偏压时,势垒降低,所以空穴大量从P区渡越到N区导电,当外加反向偏压时,势垒变高,电子更容易从P区到N区,这时电子电流为主,但是P区电子很少,所以一定电压就能让电流饱和。这就是为什么说击穿前二极管反向电流几乎与电压无关。最后再谈谈击穿机理,击穿大部分是突变的,从物理机理很好理解。以齐纳击穿为例,齐纳击穿是由于电场太强,导致电子脱离了共价键束缚,从而导致载流子浓度剧增,引起极大的电流。所以,只要电压没办法达到阈值,就不会有电子脱离共价键束缚,当电压接近和超过阈值时,电子才大量脱离共价键(一般和电压是个指数关系)。
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