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杏彩体育:什么是雪崩击穿?电除尘器中的电子雪崩现象

发表时间 :2024-11-24 10:42:12 来源:杏彩体育注册 作者:杏彩体育官网注册 浏览 : 1

  材料掺杂浓度较低的PN结中,当PN结反向电压增加时,空间电荷区中的电场随着增强。这样通过空间电荷区的和空穴,就会在电场作用下,使获得的能量增大。在晶体中运行的电子和空穴将不断的与晶体原子发生碰撞,通过这样的碰撞可使束缚在共价键中的价电子碰撞出来,产生自由电子-空穴对。

  新产生的载流子在电场作用下撞出其他价电子,又产生新的自由电子和空穴对。如此连锁反应,使得阻挡层中的载流子的数量雪崩式地增加,流过PN结的电流就急剧增大击穿PN结,这种碰撞电离导致击穿称为**雪崩击穿,**也称为电子雪崩现象。

  功率器件并不是触发雪崩就会损坏的,而是对雪崩能量有一定的承受能力,称之为雪崩耐量,一般从以下两个特性来考量某个功率器件承受的雪崩耐量的强弱,分别是:

  图1给出了单脉冲雪崩测试的原理图,对待测器件的Gate施加开启信号,器件导通,电感L开始储能,当电感储能达到一定值以后,关闭Gate,此时电感能量只能通过雪崩电流来泄放。

  图2给出了单侧雪崩测试几个关键结点的示波器波形图,可以看到当器件Gate电压Vgs从高变低后,器件漏端电压瞬时升高到雪崩击穿电压,直到电感能量在数微秒时间内泄放完毕。

  在实际测试中,通常会固定L和VIN,通过不断增大脉宽宽度TPulse,测得器件不损坏的最大雪崩耐量即为所测器件的EAS值。

  图3给出了重复雪崩测试的原理图,对待测器件的Gate施加周期性开关信号,通过器件反复开关,周期性对电感储能,并通过器件雪崩释放能量。对于重复雪崩,每次发生雪崩的能量要比EAS小很多,但重复累加的能量会比单脉冲雪崩多很多,所以芯片结温和管壳温度都会升高,当芯片结温达到Tjmax时,即为所测器件的EAR最大值。

  当一个电子从放电极(阴极)向收尘极(阳极)运动时,若电场强度足够大,则电子被加速,在运动的路径上碰撞气体原子会发生碰撞电离。和气体原子.第一次碰撞引起电离后,就多了一个自由电子。这两个自由电子向收尘极运动时,又与气体原子碰撞使之电离,每一原子又多产生一个自由电子,于是第二次碰撞后,就变成四个自由电子,这四个电子又与气体原子碰撞使之电离,产生更多的自由电子。所以一个电子从放电极到收尘极,由于碰撞电离,电子数将雪崩似地增加,这种现象称为电子雪崩。由于电子雪崩现象使电子数按等比级数不断增加,其增加情况如图《电子雪崩过程示意图》所示

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