
【电】 Zener breakdown theory
【电】 Zener breakdown
frame of reference; theoretics; theorization; theory
【化】 Rice-Ramsperger-Kassel theoryRRK; theory
【医】 rationale; theory
稽纳雪崩理论(Zener Avalanche Theory)是半导体物理学中描述两种不同击穿机制的基础理论体系,主要包含齐纳击穿(Zener Breakdown)和雪崩击穿(Avalanche Breakdown)两种现象。该理论由美国物理学家克拉伦斯·稽纳(Clarence Zener)于1934年提出,现被广泛应用于二极管、稳压器件等半导体元件的设计与分析中。
1. 齐纳击穿机制
当半导体PN结承受反向偏压时,若掺杂浓度极高(>10¹⁸/cm³),耗尽层宽度会缩小至纳米级别。此时强电场(约3×10⁵ V/cm)直接破坏共价键,产生电子-空穴对,形成隧穿电流。此现象服从量子力学隧穿效应,击穿电压具有负温度系数。
2. 雪崩击穿机制
在低掺杂PN结(<10¹⁶/cm³)中,载流子在较宽耗尽层内被电场加速获得动能,与晶格原子碰撞产生二次电离。该过程呈链式反应,击穿电压遵循方程:
$$ V_B = frac{varepsilon_s E_c}{2qN_D} $$
其中ε_s为半导体介电常数,E_c为临界电场强度,q为电子电荷,N_D为掺杂浓度,击穿电压呈现正温度系数。
3. 工程应用差异
齐纳二极管(<5.6V)主要利用隧穿效应,而雪崩二极管(>7V)依赖碰撞电离。现代稳压器件常组合两种机制,如6.2V时两种效应温度系数相互抵消,实现高稳定性。
权威参考来源
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术语来源:提到该词对应的英文翻译可能涉及专业领域,但未提供具体定义。从构词法推测,“稽纳”可能是音译(如人名或机构名),“雪崩理论”则与物理学或自然灾害研究相关。
雪崩的通用定义:综合多个网页(-6),雪崩指大量积雪因重力、温度变化或外力作用突然崩塌的自然现象,常见于高山地区,破坏力极强。
可能的关联方向:
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