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雪崩二極管是利用半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中載流子的碰撞電離和渡越時(shí)間兩種物理效應(yīng)而產(chǎn)生負(fù)阻的固體微波器件。

 

雪崩二極管的工作原理：

 

在材料摻雜濃度較低的PN結(jié)中，當(dāng)PN結(jié)反向電壓增加時(shí)，空間電荷區(qū)中的電場隨著增強(qiáng)。這樣，通過空間電荷區(qū)的電子和空穴，就會在電場作用下獲得的能量增大，在晶體中運(yùn)動的電子和空穴將不斷地與晶體原子又發(fā)生碰撞，當(dāng)電子和空穴的能量足夠大時(shí)，通過這樣的碰撞的可使共價(jià)鍵中的電子激發(fā)形成自由電子–空穴對。新產(chǎn)生的電子和空穴也向相反的方向運(yùn)動，重新獲得能量，又可通過碰撞，再產(chǎn)生電子–空穴對，這就是載流子的倍增效應(yīng)。當(dāng)反向電壓增大到某一數(shù)值后，載流子的倍增情況就像在陡峻的積雪山坡上發(fā)生雪崩一樣，載流子增加得多而快，這樣，反向電流劇增， PN結(jié)就發(fā)生雪崩擊穿。

 

雪崩二極管是一類非常的微波和亞太赫茲波產(chǎn)生器件。其工作頻率范圍約為3-400GHz， 主要的優(yōu)點(diǎn)是它們具有很高的輸出功率和緊湊小巧的外形封裝。 雪崩二極管具有非常窄的工作頻率帶寬，所以二極管內(nèi)部尺寸必須根據(jù)相應(yīng)的頻率來設(shè)計(jì)。