以上表達(dá)式只適用于具有無限長的準(zhǔn)電中性區(qū)域PN結(jié)二極管。對(duì)于長度小于少子擴(kuò)散長度的準(zhǔn)電中性區(qū)域,OB2358AP并假設(shè)二極管在接觸點(diǎn)處具有無限大的復(fù)合速度,其電流密度表達(dá)式可以簡單地通過將式中擴(kuò)散長度替換成準(zhǔn)電中性區(qū)域的寬度而得到。

   當(dāng)在PN結(jié)二極管的P極施加正電壓,在N極施加負(fù)電壓時(shí),稱之為正向偏置。這時(shí)N極內(nèi)的電子會(huì)越過界面到達(dá)P極,而P極內(nèi)的空穴也會(huì)越過界面到N極,耗盡區(qū)的寬度將越來越小,并有電流生成。隨著正向偏壓不斷地增加,最終電流將成指數(shù)性增加,見圖1.4。

   圖14 正向偏壓和負(fù)向偏壓下的PN結(jié)二極管⒈V曲線

  當(dāng)PN結(jié)二極管的N極施加正電壓,P極施加負(fù)電壓時(shí),稱之為反向偏壓。施加反向偏壓,電子與空穴將遠(yuǎn)離耗盡區(qū)而使耗盡區(qū)變寬,不過仍有少量載流子可以通過界面成為漏電流。當(dāng)PN結(jié)的反向偏壓較高時(shí),會(huì)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(dǎo)體晶體中的自由載流子在耗盡區(qū)電場的作用下被加速,其能量不斷增加,直到與半導(dǎo)體晶格發(fā)生碰撞,碰撞過程釋放的能量可能使價(jià)鍵斷開產(chǎn)生新的電子一空穴對(duì)。新的電子-空穴對(duì)又分別被加速與晶格發(fā)生碰撞,如果平均每個(gè)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的電子-空穴對(duì),那么該過程可以不斷被加強(qiáng),最終達(dá)到耗盡區(qū)載流子數(shù)目

激增,PN結(jié)發(fā)生雪崩擊穿。