什么是雪崩擊穿 雪崩失效電流路徑示意圖

雪崩擊穿（Avalanche Breakdown）是半導(dǎo)體器件中一個關(guān)鍵的物理現(xiàn)象，特別是在PN結(jié)二極管和各種類型的功率晶體管中。當(dāng)這些器件的反向電壓超過一定的臨界值時，會突然有大量電流流過原本應(yīng)當(dāng)阻止電流流動的PN結(jié)。這種不受控制的電流流動會導(dǎo)致器件損壞，除非通過外部電路限制電流。

當(dāng)MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）的漏源電壓超過其絕對最大額定值BVDSS時，器件將發(fā)生擊穿。在高電場作用下，自由電子獲得加速并攜帶足夠能量，引發(fā)碰撞電離，這個過程導(dǎo)致電子-空穴對的生成。

隨著這些新生成的載流子在電場中被加速并獲得能力產(chǎn)生更多電子-空穴對，載流子數(shù)量以雪崩效應(yīng)的形式急劇增加，這一現(xiàn)象被稱作“雪崩擊穿”。

在這期間，與MOSFET內(nèi)部寄生二極管的正常電流方向相反的電流被稱為“雪崩電流IAS”，這種電流可能對器件造成損壞，因此在器件設(shè)計和電路應(yīng)用中需要特別注意防止雪崩擊穿的發(fā)生。

雪崩擊穿的特點包括：

電壓閾值：每個PN結(jié)都有一個特定的擊穿電壓，當(dāng)外加電壓超過這個值時，雪崩擊穿可能發(fā)生。

溫度依賴性：隨著溫度的升高，雪崩擊穿電壓通常會降低，因為更高的溫度意味著更多的載流子和更大的載流子運動性。

載流子倍增：雪崩擊穿涉及載流子的倍增過程，其中每個載流子都有可能通過碰撞電離產(chǎn)生新的載流子。

破壞性：如果不加以控制，雪崩擊穿會導(dǎo)致器件損壞，因為它會引起大量的電流流過器件，產(chǎn)生過熱。