二极管是一种用于电路中的半导体器件。其中,pn结是二极管最关键的部分。当二极管处于反向电压的情况下,如果反向电压过大,会导致pn结产生反向击穿,此时便会出现反向电流尖峰。
反向击穿是指在反向电场的作用下,导致pn结内部的空穴和电子在结内发生大量碰撞,产生大量载流子,进而导致二极管的反向电流剧增。而这种反向电流的瞬间增加,正好形成了反向电流尖峰。
除了正常的pn结反向击穿外,还会由于其它原因发生反向电流尖峰。例如,当二极管遇到高能射线、X线、γ射线、甚高频波等时,就会出现二次击穿现象。这种情况下,反向电流也会出现尖峰。
二次击穿是指一向延伸到绝缘体的暂态导体形成,在击穿通路上发生新的击穿现象。此时,电路中的电流瞬间增加形成反向电流尖峰,因为击穿过程中产生的自由电子将二极管中的不纯物质激发出来。
除了上述两种情况,脉冲法也是产生反向电流尖峰的一种原因。即在测量电路中,由于开关的切换具有瞬间的响应能力,会形成短时的反向电压脉冲。
这样的瞬态电压会让二极管的pn结短时间内产生反向击穿,导致反向电流瞬间剧增,形成反向电流尖峰。
针对二极管产生的反向电流尖峰问题,可以有效地提高反向击穿电压来解决。例如使用焊接二极管,采用电流比二极管等方法。
其中,焊接二极管是对二极管进行加工处理,将其压入金属基座中,然后对二极管进行加热使其与金属基座一体化。这种加工可以显著提高二极管的反向击穿电压,并降低反向电流尖峰的出现。