齐纳击穿与雪崩击穿的区别

击穿二极管的阳极和阴极是两个端子的电组件。该二极管只允许一条电流流过，另一方向则被阻止。齐纳效应和雪崩效应是可能导致电气击穿的两种现象。

齐纳击穿和雪崩击穿的主要区别在于它们因强电场而产生的过程。理解齐纳击穿和雪崩击穿的区别将帮助我们了解这些过程是如何工作的。

齐纳击穿

当PN结二极管两端施加强电场时，会发生齐纳击穿。结果，电子会跨越PN结移动。

雪崩击穿

当高反向偏压电压增加电场时，会发生雪崩击穿，进一步导致耗尽区增大。

齐纳击穿和雪崩击穿的区别

在研究了齐纳击穿和雪崩击穿的区别之后，让我们更深入地了解它们。

齐纳击穿

由于其有限的耗尽区，PN结二极管会发生齐纳击穿。当反向偏置电压增加时，二极管有限的耗尽区会产生一个强电场。

当施加电压接近齐纳电压时，电场足够强，可以将电子从其价带中移除。电子与父原子的连接被打破，电子变得自由。这些自由电子负责移动电流。

当电子变成自由电荷载流子时，它在原子中也会留下一个空穴。当达到齐纳电压时，由于产生了许多自由电荷载流子，大量电流可以流过二极管。

电场大大增强但仍受限制，这使得许多电荷载流子难以加速。结果是一种称为量子隧穿的量子力学现象。

雪崩击穿

当PN结二极管具有较厚的耗尽层且掺杂适中时，会发生雪崩击穿。这通常发生在二极管两端施加强反向电压时。

随着反向电压的增加，电场也持续增长。电场迫使电子摆脱共价键。这些自由电子在穿越结时会撞击附近的其他原子。因此会产生更多的自由电子。由于这些电子的漂移，流过结的总电流会增加。

电场可以通过 Ea = Va/d 来计算，其中 Va 是反向电压，d 是耗尽层的宽度。

我们已经知道，齐纳击穿发生在低于雪崩击穿电压的电压下。这是由于耗尽层宽度狭窄。

齐纳二极管的应用

• 它可以充当稳压器，因为稳定的反向电压使其成为控制输出电压的理想来源。
• 当检测到输入和输出之间的电压差时，会使用齐纳控制的输出开关在两个电压之间切换。在过渡期间，电流齐纳稳压器将输出电路从一个齐纳电压切换到另一个齐纳电压。
• 单个齐纳二极管可以限制正弦波的一侧，同时将另一侧固定为零。在齐纳限制器中。
• 齐纳在电源中的作用：齐纳二极管是实用的稳压器，因为它们可以在大电流范围内保持稳定的电压。

雪崩二极管的应用

• 它保护电路免受过大的电流或电压。
• 该二极管产生射频噪声，并用于制造白噪声。因此，它在无线电设备中用作噪声源。
• 如果反向偏置电压超过反向击穿电压，它会在不损坏自身的情况下允许电流流过。
• 该二极管的高倍增能力使其可用于需要大电流的应用。
• 许多应用使用这种二极管作为单光子探测器。
• 由于其功能类似于负阻器件，该二极管用于检测微波频率。
• 该二极管产生舒缓的噪声。

结论

两者之间的主要区别在于，雪崩击穿发生在较高的反向电压下且是不可逆的。相比之下，齐纳击穿发生在相对较低的反向电压下且是可逆的。因此，雪崩击穿可能会对二极管造成不可逆的损坏，而齐纳击穿则不会。

雪崩击穿和齐纳击穿常见问题解答

问题1：描述齐纳二极管。

答案：齐纳二极管是一种特殊的二极管，其电流流动的方向可以在正向和反向之间切换。二极管上的电压降在宽电压范围内保持恒定。电子设备使用齐纳二极管，因为它们可以承受更高的电压。

问题1：雪崩二极管是什么？

答案：该二极管设计用于在反向偏置条件下工作，并具有适度掺杂的结。这两类特殊的二极管都包括齐纳二极管和雪崩二极管。两者的符号含义相同。