【技术】探讨齐纳二极管工作原理

时间： 2021-10-01 来源：合科泰半导体

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合科泰半导体在本文将对齐纳二极管工作原理进行详细的讲解。在正常情况下，反向偏置PN结中只有很小的电流。该泄漏电流保持恒定，直到反向电压超过某个值。在此值之后，PN结突然开始具有大电流传导（图1）。这种突然和显着的反向传导是反向击穿，如果没有外部措施限制电流，可能会对器件造成损坏。反向击穿通常设定固态器件的最大工作电压。但是，如果采取适当的预防措施来限制电流，则反向击穿可以用作非常稳定的参考电压。

图1. PN结二极管的反向击穿

导致反向击穿的一种机制是雪崩多重现象。考虑反向偏置PN结。随着偏压的增加，耗尽区域变宽，但不足以阻止电场强化。强大的电场以非常高的速度加速一些载流子穿过耗尽区。当这些载流子与晶体中的原子碰撞时，它们会撞击松散的价电子并产生额外的载流子。因为载体可以通过撞击产生额外的数千个外部载流子，就像雪球会产生雪崩一样，因此这个过程被称为雪崩多重现象。

反向击穿的另一种机制是隧道效应。隧道是一种量子机制过程，无论任何障碍物，粒子都可以移动一小段距离。如果耗尽区足够薄，则载流子可以通过隧穿跳过。隧穿电流主要由耗尽区的宽度和结上的电压差决定。由隧道引起的反向击穿称为齐纳击穿。

结的反向击穿电压取决于耗尽区的宽度。耗尽区越宽，所需的击穿电压越高。如前所述，掺杂越轻，耗尽区越宽，击穿电压越高。当击穿电压小于5伏时，耗尽区太薄，主要是齐纳击穿。当击穿电压高于5伏时，主要是雪崩击穿。设计用于反向导通状态的PN二极管根据主导工作机制称为齐纳二极管或雪崩二极管。齐纳二极管的击穿电压小于5伏，而雪崩二极管的击穿电压高于5伏。工程师经常将它们称为齐纳管，无论它们如何工作。因此，主要依赖于雪崩击穿工作的7V齐纳管可能会造成混淆。

实际上，结的击穿电压不仅与其掺杂特性有关，而且与其几何形状有关。上面的讨论分析了平面结，其中两个均匀掺杂的半导体区域在一个平面中相交。虽然一些真正的结接近这个理想，但大多数结是弯曲的。曲率增强了电场并降低了击穿电压。曲率半径越小，击穿电压越低。该效应对薄结的击穿电压有很大影响。大多数肖特基二极管在金属 - 硅界面的边缘处具有明显的故障。除非有特殊措施来削弱肖特基势垒边缘的电场，否则电场增强可以大大降低肖特基二极管的测量击穿电压。

图2. PN结，肖特基二极管和齐纳二极管的电路图符号

图2是上面讨论的所有电路符号，在一些电路图符号中，箭头是空心或半箭头。PN结使用直线表示阴极，而肖特基二极管和齐纳二极管对阴极端进行一些修改。在所有这些图例中，箭头的方向表示二极管正向偏置下的电流方向。在齐纳二极管中，此箭头可能有些误导，因为齐纳二极管通常在反向偏置状态下工作。对于不经意的观察者，该符号应插入短语“方向反转”旁边。

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2021-09-28 - 技术探讨代理服务技术支持批量订货

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型号- MB10M,US2DF,M7L,US1BF,MB10S,FR2J,B0530WS,FR2M,FR3GF,US2DL,MB10F,US1BL,FR1D),SD103AX,SD103AW,RS1G,RS1D,UF2KF,PXT2907A,RS1A,RS1M,MMBT2907A,1117 系列,HKTQ60N02,US3GF,HKTO30N03,MMBT4401,GBU1510,MMBT2222,FR1G,MMBT4403,SS18F,FR1DF,IRLML5203,FR1M,FR107L,FR1DL,UF1JF,ER1JBF,HKT4054,MMST3906,HKT4056,S2MF,HKT02N10,GBU2510,US3DF,MMST2222A,BSS138W,FR2GF,SK24L,2SA1213,2SK3018W,US2BL,FR2GL,US2BF,1117,UF1GF,MMBD4148A,RB520S-30,2SA812,2SC3356,2SC3357,MMBD2835,US1AL,IRLML5103,SMCJXXXA,US1AF,HKTG50N15,HKTE180N08,S1MF,UF2JF,HKTE180N10,SD103AWS,RS2M,HKTD130N08,RS2J,MMBT5401,HKTD90N03,SS1X,SS2XB,FR1GF,HKTD120N04,2SA1036,2SA1037,GBJ2010,FR1GL,UF2M,HKTG50N03,UF1DF,US3BF,UF2J,SS26L,SS14L,2SA1162,BAS40-04,BAS40-05,SS26F,SS14F,SM15TXXXA,2SK3018,HKTG120N04,UF1G,SS18,FR2JF,SS16,UF1D,SS14,UF1B,SS12,FR2JL,UF1M,US2AL,UF1K,HKTE160N08,1N4448WS,UF1J,US2AF,UF2GF,SS210L,SS13L,AO9435,G1A,G1B,SS210B,SS210A,G1D,G1G,SS210F,SD103CW,FR2KF,SS3X,UF1BL,2SA1015,UF2DL,SMBJXXXA,GBU410,IRLML6402,IRLML6401,UF1BF,UF2DF,HKT6219-3V3,SS110L,B0540WS,TL431,SS16F,SS54,SS110F,HKTD7N65,SS16L,SS2X,FR1JF,FR1JL,UF3M,TL431L,US3AF,UF3GF,TL431D,BAT720,CXT5401,DB207S,1N5817WS,FR2MF,FR1KF,SS310A,FR1KL,HKTE120N10,HKTE120N15,B5819W,AO8814,HKTG48N10,SS310L,HKT6213-3V3,HKTD110N06,2N7002T,AO8810,A03401,A03400,2N7002K,DB107S,US1JF,RS3AF,SS310F,BAT54S,SS56,MMBD4148CA,BAS21C,MMBD4148CC,78 系列,B0530W,BAT54H,AO8822,AO8820,BAS21A,BAT54C,IRLML0040,BAT54A,US2MF,US1KF,HKTQ80N03,FR1MF,1N5818WS,1N5818W,HKTG90N03,BAS70-06,FR1ML,US2JF,BAS70-04,BAS70-05,C945,AO4435,IRLML2246,SS210W,US2J,HKTDB0NO3,RS2AL,HKTG100N10,DB105S,MMBTH10,RS2AF,US2M,B5819LW,1N5817W,RS1JBF,US1B,B0540W,US1A,HKTQ50N03,HKT05N10,AO8804,US1J,US1G,US1D,1N5819WS,DB106S,US2KF,2N7002DW,RS3BF,US1M,2SD965A,1N4148,US1K,S8550,HKT6206,HKTQ150N03,78L,78M,UF1ML,BAV99D,MMBD4448,UF1MF,DB103S,HKTD20N06,BSS138,US1GF,HKTG90N12,SMBJXXXCA,79M,HKTG100N08,HKTD5N50,HKTE110N20,DB104S,1N5819W,US3M,US1DF,S1A,S1B,S1D,B5817W,S1G,SMAJXXXCA,S1K,S1J,B772,BAT54WS,S1M,UF2MF,MMBT2222A,UF1KF,2SD965,RS1MBF,BAT54W,BAS21S,DB101S,S8205A,US2GF,GBJ5010,HKTE100N10,KTA1661,S1ABF,S2M,DW01,HKTD4N65,DB102S,BC857C,BC857A,BC857B,AO4616,PXT8050,AO3407,AO3401,SS510,AO3402,BAS70,AO3403,AO3404,B5819WS,B5819WT,AO3400,78L 系列,2N7002KT,RS2GF,HKTD5N20,RS2GL,HKTD4N50,BC856B,BC856C,79M 系列,BC856A,7333,AO3416,ES2MA,AO3419,AO3415,2N7002KM,ES2MF,RS1DL,GBP210,MMST5401,GBJ1510,ES1JL,ABS8,RS1DF,ABS6,SMAJXXXA,ABS4,ABS2,ABS10,SS510B,FR1MBF,S3AF,RS1GF,2SC1623,1N4001L,AO4953,AO4832,ES1JF,IRLML2402,MMST4403,GBJ2510,DL4007,SS510F,RS1GL,ABS05,AO4606,HKTD70N04,SMCJXXXCA,D882,GBP310,AO4840,BAR43,ES2JF,HKTQ30N03,1SS355,S2303,A42,2SC2412,1N4148W,2SD1007,ES2JA,MB2F,ABS210,ER2MF,MMBT3904,MMBT3906,ES1GF,RS1AL,ER1JF,BAT54,ER1JL,MB2S,BAV99,MMBD4448W,ES1GL,MMBD914,RS1AF,BC848C,S3BF,MB1F,1SS184,1SS187,BC848A,MBR0520L,1SS181,BC848B,BAS40,GBP410,1N4004L,RS2BL,78M 系列,ES3JF,MB1S,LL4148,HKTE130N12,RS3DF,RS2BF,BC847B,BC847C,MB4F,2SC2873,S1AF,SI2312,BAV21WS,RS2JBF,S8050,BC847A,BAV70,AO3420,MMBT2907,AO3421,BCX51,MMBD4148,ER2JF,BCX53,BCX54,MB4S,BCX56,BAS16,HKTD80N10,RS3GF,BAS19,1N5819LWT,S9013,BC846C,S9014,BC846A,S9015,BC858B,PXT3904,SI2306,BC858C,BC846B,S3DF,SI2301,US1ML,SI2302,S9012,MMST5551,SI2300,PXT3906,BC858A,RS1BL,HKTD80N06,ER1GF,BAS21,RS2DL,SS8550,HKTQ30P03,ES1DF,KBP201,US1MF,RS2DF,ES1DL,BAV21W,RB551V-30,ER1GL,S9018,HKTD80N03,RS1BF,KBP204,RS1MF,RS1ML,UF2BL,MB6F,UF1A),FR1JBF,SS110,SMFXXXA,1N4007W,UF3DF,UF2BF,ER3JF,MB6S,1N4007L,SS34L,S9015W,1N4148WL,SS34A,SS22A,SS34B,SS34C,1N4148WS,SS34F,1N4148WT,BAV16W,MMBTA44,MMBTA42,S12309,S1BF,UF1AL,S12305,SS220,S12307,UF1AF,S12301,GSIM,ES2DF,ES1BF,SS5XC,S3GF,ES2DL,ES1BL,2N7002,MB8F,ES1D,ES1G,SS3XB,SS3XC,ES1J,HKTD50N06,UF3BF,M1L,GBU610,ES1M,GBJ610,FR3AF,HKTD50N03,SS24W,SS24L,MB8S,SS12L,ER1DF,BSS84,SS24B,SS36C,BAW56,S3JF,ES1AF,SS36F,SS24F,ES1AL,MMBD4148SE,ES2A,ER1DL,ES2B,UF2AL,SS36A,S1DF,FR2JBF,GBU1010,SS24A,SS36B,UF2AF,GBJ1010,FR3BF,AO9926A,S9014W,ES2BF,MMBT5551,SMAZ5V1-SMAZ39,ES2BL,ES1A,ES1B,ER1D,ER1G,MMBTA94,HKTG160N10,MMBTA92,RS2KF,ER1J,ES3M,GBU2010,FR2AF,ES1JBF,AO4812,2SC1815,FR2AL,ER2DF,1N4448W,BAS70WS,SS54A,ER1BF,SS54B,ES2AF,ER1BL,ER2A,ES2AL,ER2B,BC807,B5817WS,SS54F,ER2D,ER2DL,ES2D,BZT52BXXX,M4L,ES2J,B0520WS,RS2JF,B5819LWT,ES2M,FR3DF,UF3AF,AO4826,1N4007WS,FR2BF,SMFXXXCA,FR2BL,BAV23,HKT6216-3V3,RS2JL,S1GF,ER1AF,BC817,MMBD4148W,SS8050,S3KF,ER1A,ER1AL,ER1B,RS2MF,RS1KF,GBJ810,BZT52CXXX,1N5818,SS5XB,1N5817,1N5819,FR1AF,GBU810,SS54BF,B5818WS,FR1AL,SM15TXXXCA,RS1KL,ER2BF,FR1A,ER2BL,HKTE150N15,ER2AL,2SC1623 L6,2SC1623 L7,ER2J,2SC1623 L4,RS1JF,2SC1623 L5,FR2DF,ER2M,AO4803,FR1BF,HKTG150N03,HKTG150N06,HKTD15N10,FR2DL,AO4801,FR1BL,2SD2150,GBJ3510,RS1JL,ER2AF,FL8205,M7F,HKTQ65N03,S3MF

2023/9/19 - 合科泰电子 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货

BZT52C12 PcbLib & SchLib & IntLib

型号- BZT52C12

2024-07-23 - 合科泰电子 - CAD模型库代理服务技术支持批量订货

BZT52C2V4 - 43 ZENER DIODES

型号- BZT52C20,BZT52C43,BZT52C22,BZT52C24,BZT52C27,BZT52C8V2,BZT52C9V1,BZT52C4V7,BZT52C5V6,BZT52C6V2,BZT52C2V7,BZT52C3V6,BZT52C6V8,BZT52C3V9,BZT52C7V5,BZT52C39,BZT52C3V0,BZT52C18,BZT52C2V4,BZT52C3V3,BZT52C5V1,BZT52C4V3,BZT52C10,BZT52C11,BZT52C33,BZT52C12,BZT52C13,BZT52C36,BZT52C15,BZT52C16,BZT52C30

2021/08/30 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【经验】如何测量出齐纳击穿电压并绘制齐纳二极管的特性曲线

齐纳二极管主要工作在反向偏置状态，使用齐纳二极管来实现电压调节和电压稳定。齐纳击穿电压也就是最小反向偏置电压，低于该电压时，二极管阻断通过它的反向电流，高于该电压，它会导致大量的反向偏置电流流过它。一旦反向电压达到齐纳击穿电压，器件两端的电压就保持恒定。合科泰半导体将在本文描述如何用简单的方法测量出齐纳击穿电压并绘制齐纳二极管的特性曲线。

2021-09-02 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

ZMM1 THRU ZMM200 ZENER DIODE

型号- ZMM10,ZMM120,ZMM11,ZMM12,ZMM56,ZMM13,ZMM160,ZMM15,ZMM16,ZMM91,ZMM200,ZMM51,ZMM20,ZMM110,ZMM3V3,ZMM5V1,ZMM24,ZMM68,ZMM3V0,ZMM150,ZMM27,ZMM3V9,ZMM7V5,ZMM3V6,ZMM5V6,ZMM62,ZMM9V1,ZMM5,6,ZMM3,9,ZMM3,3,ZMM18,ZMM75,ZMM...,ZMM33,ZMM100,ZMM36,ZMM30,ZMM180,ZMM1,ZMM130,ZMM2V2,ZMM43,ZMM4V3,ZMM2V4,ZMM47,ZMM2V0,ZMM6V8,ZMM2V7,ZMM82,ZMM6V2,ZMM4V7,ZMM8V2,ZMM4,7,ZMM8,2,ZMM2,7,ZMM39,ZMM6,8

2019/2/14 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

BZT52C2V4 THRU BZT52C75 ZENER DIODE

型号- BZT52C20,BZT52C43,BZT52C22,BZT52C24,BZT52C68,BZT52C47,BZT52C27,BZT52C62,BZT52C8V2,BZT52C9V1,BZT52C4V7,BZT52C5V6,BZT52C6V2,BZT52C2V7,BZT52C3V6,BZT52C6V8,BZT52C3V9,BZT52C7V5,BZT52C39,BZT52C3V0,BZT52C18,BZT52C2V4,BZT52C3V3,BZT52C5V1,BZT52C4V3,BZT52C75,BZT52C10,BZT52C11,BZT52C33,BZT52C12,BZT52C56,BZT52C13,BZT52C36,BZT52C15,BZT52C16,BZT52C51,BZT52C30

2019/11/5 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

BZX84C2V4 - 43 ZENER DIODES

型号- BZX84C6V8,BZX84C4V7,BZX84C5V6,BZX84C43,BZX84C3V9,BZX84C7V5,BZX84C22,BZX84C2V7,BZX84C3V6,BZX84C8V2,BZX84C9V1,BZX84C20,BZX84C4V3,BZX84C6V2,BZX84C2V4,BZX84C3V3,BZX84C5V1,BZX84C3V0,BZX84C27,BZX84C24,BZX84C10,BZX84C11,BZX84C33,BZX84C30,BZX84C18,BZX84C2V4 - 43,BZX84C16,BZX84C39,BZX84C36,BZX84C15,BZX84C12,BZX84C13

2021/08/30 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

BZX84C2V0-BZX84C75 ZENER DIODE

型号- BZX84C6V8,BZX84C4V7,BZX84C5V6,BZX84C43,BZX84C3V9,BZX84C7V5,BZX84C22,BZX84C2V7,BZX84C3V6,BZX84C8V2,BZX84C9V1,BZX84C20,BZX84C4V3,BZX84C6V2,BZX84C62,BZX84C2V4,BZX84C3V3,BZX84C5V1,BZX84C3V0,BZX84C2V2,BZX84C27,BZX84C2V0,BZX84C47,BZX84C24,BZX84C68,BZX84C10,BZX84C11,BZX84C33,BZX84C30,BZX84C75,BZX84C51,BZX84C18,BZX84C16,BZX84C39,BZX84C36,BZX84C15,BZX84C12,BZX84C56,BZX84C13

2019/2/18 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

【经验】如何解决齐纳二极管常见问题

合科泰半导体将在本文介绍如何解决齐纳二极管常见问题。齐纳二极管一般实际应用中有两种用法。在正常工作状态下处于“导通”状态，IZ≥0.1mA幅度，此时时间齐纳管充当调节器，UW≈UZ。在正常操作期间处于“关闭”状态，即UW。

2021-10-15 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

ZMM2V0-150 ZENER DIODES

型号- ZMM75,ZMM10,ZMM120,ZMM2V0-150,ZMM11,ZMM33,ZMM12,ZMM56,ZMM78,ZMM100,ZMM13,ZMM36,ZMM15,ZMM16,ZMM91,ZMM51,ZMM30,ZMM20,ZMM130,ZMM2V2,ZMM43,ZMM4V3,ZMM22,ZMM110,ZMM2V4,ZMM3V3,ZMM5V1,ZMM24,ZMM68,ZMM47,ZMM3V0,ZMM150,ZMM2V0,ZMM27,ZMM3V9,ZMM7V5,ZMM6V8,ZMM2V7,ZMM3V6,ZMM82,ZMM6V2,ZMM4V7,ZMM5V6,ZMM62,ZMM8V2,ZMM9V1,ZMM39,ZMM18

2021/08/30 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

BZT52C2V0S~BZT52C51S ZENER DIODE

型号- BZT52C43S,BZT52C11S,BZT52C33S,BZT52C51S,BZT52C39S,BZT52C4V3S,BZT52C3V6S,BZT52C47S,BZT52C13S,BZT52C4V7S,BZT52C27S,BZT52C2V7S,BZT52C5V6S,BZT52C15S,BZT52C3V0S,BZT52C7V5S,BZT52C10S,BZT52C3V9S,BZT52C8V2S,BZT52C9V1S,BZT52C20S,BZT52C6V8S,BZT52C12S,BZT52C22S,BZT52C30S,BZT52C2V4S,BZT52C18S,BZT52C5V1S,BZT52C3V3S,BZT52C6V2S,BZT52C36S,BZT52C24S,BZT52C16S,BZT52C2V0S

2019/2/16 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

BZT52C2V4S - 43S ZENER DIODES

型号- BZT52C43S,BZT52C11S,BZT52C33S,BZT52C39S,BZT52C4V3S,BZT52C3V6S,BZT52C13S,BZT52C4V7S,BZT52C27S,BZT52C2V7S,BZT52C5V6S,BZT52C15S,BZT52C3V0S,BZT52C7V5S,BZT52C10S,BZT52C3V9S,BZT52C8V2S,BZT52C9V1S,BZT52C20S,BZT52C6V8S,BZT52C12S,BZT52C22S,BZT52C30S,BZT52C2V4S,BZT52C18S,BZT52C5V1S,BZT52C3V3S,BZT52C6V2S,BZT52C36S,BZT52C24S,BZT52C16S

2021/08/30 - 合科泰电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货