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什麼是雪崩擊穿

雪崩擊穿是一種電氣現象,通常發生在半導體器件中,特別是PN結二極體和各種類型的功率電晶體中。

當這些器件的反向電壓超過一定臨界值時,會發生突然的電流流過原本應該阻止電流流動的PN結,這種現象稱為雪崩擊穿。其物理過程如下:當PN結的反向電壓增加時,空間電荷區中的電場隨之增強,使得通過該區域的電子和空穴獲得足夠的能量,在與晶體原子碰撞時能夠激發出更多的自由電子和空穴,這個過程類似於碰撞電離,新產生的載流子(電子和空穴)在電場中加速,進一步產生更多的電子-空穴對,導致載流子數量的急劇增加,類似於雪崩效應。

這種載流子的倍增效應導致反向電流迅速增大,最終導致PN結的雪崩擊穿,雪崩擊穿可能導致器件損壞,特別是在高電場作用下,如果電流不通過外部電路得到限制。在電力系統中,雪崩擊穿可能由過電壓等原因引起,導致絕緣擊穿和設備失效。