Лавинный пробой

Происходит в достаточно толстых p-n переходах при высоких обратных напряжениях (десятки, сотни В), когда возникает ударная ионизация и лавинный процесс умножения носителей заряда. Носители заряда ускоряются электрическим полем p-n перехода при , . Данные неравенства свидетельствуют о том, что электроны способны пролетать без взаимодействия. Следовательно приобрести энергию достаточную для разрыва ковалентной связи матричных атомов например кремния. В результате такой ионизации рождается электронно-дырочная пара и процесс ударной ионизации продолжается с участием этой новой пары носителей заряда. При достаточно большой напряженности электрического поля в переходе, когда исходная пара носителей заряда в среднем порождает больше одной пары носителей заряда, переходит в лавинный пробой и начинает существовать самостоятельно, например как пробой в газе, вплоть до выгорания полупроводника. В твердых телах процесс лавинного умножения происходит не по всей площади прибора, а в локальных областях и всегда в области неоднородности электрического поля. Неоднородное электрическое поле возникает на дефектах структуры полупроводников. В сильно нарушенных структурах кристалла часто возникают микроплазмы, которые формируются лавинным пробоем, однако напряженности электрического поля хватает только на разгон электрона непосредственно в области дефекта. Выходя за пределы дефекта, он сразу теряет энергию. Наиболее распространенными дефектами в области которых возникают микроплазмы являются дисокации. Микроплазмы по своей природе нестабильны, что приводит к флуктуации тока и появлению характерных шумов в лавинном пробое. Это всегда отрицательно сказывается на работе таких электронных приборов как стабилитроны, лавинно-пролетные диоды и т. д. Обратная ветвь ВАХ при лавинном пробое соответствует кривой б). Установлено, что в диодах со слабо легированной базой при выполнении неравенства наблюдается лавинный пробой. В диодах с высоколегированной базой при выполнении неравенства наблюдается туннельный пробой. В реальных кремниевых приборах при напряжении пробоя происходит только лавинный пробой. При смешанный пробой, при котором токопрохождение определяется лавинным и туннельным процессами одновременно. При только туннельный.