CHƢƠNG 3 ĐIỐT BÁN DẪN
3.3. Hiện tƣợng đỏnh thủng chuyển tiếp p-n
3.3.3. Hiện tƣợng đỏnh thủng xuyờn hầm
Điện trƣờng của chuyển tiếp P-N khụng những chỉ gia tốc cỏc hạt thiểu số mà cũn cung cấp năng lƣợng cho cỏc nguyờn tử lớp ngoài cựng của nguyờn tử bỏn dẫn. Nếu những điện tử này nhận đƣợc năng lƣợng đủ lớn, chỳng cú thể tỏch khỏi nguyờn tử trở thành điện tử tự do. Hiện tƣợng ion hoỏ này gọi là hiện tƣợng ion hoỏ do điện trƣờng. Nếu điện ỏp ngƣợc đặt vào lớn, điện trƣờng ngƣợc đặt vào lớn, hiện tƣợng ion hoỏ xảy ra trờn nhiều nguyờn tử bỏn dẫn và do đú số hạt dẫn tăng lờn đột ngột làm cho dũng ngƣợc đột ngột tăng lờn. Hiện tƣợng đỏnh thủng này cũn gọi là hiện tƣợng đỏnh thủng xuyờn hầm hay đỏnh thủng Zenner.
Ta cú thể giải thớch 2 cơ chế đỏnh thủng bằng giản đồ vựng năng lƣợng
Hỡnh 3.7. Cơ chế đỏnh thủng theo mụ hỡnh vựng năng lượng
+ Khi đỏnh thủng thỏc lũ, cỏc điện tử trong vựng hoỏ trị do nhận đƣợc năng lƣợng do va chạm, nhảy thẳng lờn vựng dẫn, do đú nồng độ hạt dẫn trong bỏn dẫn tăng lờn.
+ Khi đỏnh thủng xuyờn hầm, cỏc điện tử hoỏ trị lờn vựng dẫn khụng phải nhảy qua vựng cấm mà đi theo đƣờng hầm. Bởi do điện ỏp phõn cực ngƣợc lớn nờn độ uốn cong của giản đồ năng lƣợng tới một lỳc nào đú do cú một số điện tử trong vựng hoỏ trị bờn P cú thế năng lớn hơn hay ớt ra cũng bằng thế năng của điện tử trong vựng bỏn dẫn loại N, vớ dụ vị trớ A và B trờn hỡnh. Điện trƣờng ngƣợc càng lớn,độ uốn giản đồ vựng năng lƣợng càng nhiều xỏc suất xuyờn hầm càng tăng. Độ rộng xuyờn hầm giảm tới một giỏ trị nhất định, số hạt dẫn xuyờn hầm tăng lờn đột ngột gõy ra hiện tƣợng đỏnh thủng xuyờn hầm.
Nhận xột: - Khú phõn biệt giữa đỏnh thủng thỏc lũ, đỏnh thủng xuyờn hầm
trỡnh.
- Hệ số nhiệt độ của điện ỏp đỏnh thủng xuyờn hầm cú giỏ trị õm, của điện ỏp đỏnh thủng thỏc lũ cú giỏ trị dƣơng.