Пробої PN переходу

Тепловий пробій (безповоротний) виникає при недостатньому відведенні тепла від PN переходу. При цьому відбувається розігрівання напівпровідникового монокристала до температури при якій відбувається розрив валентних зв'язків. Носії, що утворюються збільшують зворотний струм і ще більше сприяють збільшенню температури. Процес носить лавиноподібний характер і приводить до руйнування PN переходу.

Електричний пробій (оборотний) не приводить до руйнування кристалічних граток. При знятті зовнішнього джерела енергії PN перехід відновлює свої властивості.

Тунельний пробій є результатом впливу електричного поля на кристалічні грати напівпровідника. Енергія електронів, що входять у валентні зв'язки, із зростанням напруженості зовнішнього поля підвищується. При цьому валентні електрони вириваються із зв'язків і переходять в зону провідності, збільшуючи зворотний струм. Виникнення тунельний пробою можливе при досить високій напруженості поля (для кремнієвих переходів Екр=(3…5)×10⁵В/см).

Лавинний пробій відбувається внаслідок іонізації нейтральних атомів швидкими носіями зарядів і відбувається при напруженості електричного поля недостатніх для виникнення тунельний пробою. Неосновні носії прискорюються цим полем і при своєму рушенні стикаються з кристалічними гратами. Якщо енергія рухомого носія достатня для розриву ковалентного зв'язку, то при зустрічі з кристалічними гратками утвориться пара електрон-дірка. Ці носії придбавають в полі додаткову енергію і беруть участь у взаємодії з кристалічними гратками. Такий процес носить лавинний характер і тому зворотний струм зростає.

Поверхневий пробій є результатом впливу поверхневого заряду на ширину переходу в місці виходу його на поверхню. Поверхневий заряд утвориться за рахунок пошкоджень кристалічних граток при механічній обробці поверхні напівпровідника.