半导体被击穿后导致不能使用,是为什么

半导体被击穿后导致不能使用,是为什么,第1张

半导体器件一般都是硅材料制成的,常见的如二极管,三极管,MOS管,IGBT等,控制器件的最基本结构是PN结,以及硅绝缘层,这些结构的尺寸都非常小,耐电压和电流的能力都有限制,所谓击穿就是半导体内部的一些结被电热击穿,失去原有的特性,因为是物理损伤,微观上是硅晶体结构局部烧毁,所以无法恢复。

比如二极管的击穿,正常是正向导通,反向截止,一旦击穿,就失去这样的特性,特性变为电阻性的,严重的直接短路。

击穿电压是使电介质击穿的电压,电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体,称为电介质击穿,所对应的电压称为击穿电压。电介质击穿时的电场强度叫击穿场强。 在强电场作用下,固体电介质丧失电绝缘能力而由绝缘状态突变为良导电状态。导致击穿的最低临界电压称为击穿电压,在均匀电场中,击穿电压与固体电介质厚度之比称为击穿电场强度,它反映固体电介质自身的耐电强度。 不均匀电场中,击穿电压与击穿处固体电介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体电介质的介电强度。不同电介质在相同温度下,其击穿场强不同。当电容器介质和两极板的距离d一定后,由U1-U2=Ed知,击穿场强决定了击穿电压。

雪崩击穿:当加在PN结两端反向电压足够大时,PN结内的自由电子数量激增导致反向电流迅速增大,导致击穿。齐纳击穿:当PN结两端加入高浓度的杂质,在不太高的反向电压作用下同样会使反向电流迅速增大产生击穿。热击穿:加在PN结两端的电压和流过PN结电流的乘积大于PN结允许的耗散功率,PN结会因为热量散发不出去而被烧毁。热击穿与电击穿的不同:电击穿可逆,而热击穿不可逆。


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