雪崩二極管

雪崩二極管^[1]（avalanche diode）是設計在特定反向電壓下，會突崩潰的二極管，其材料會用矽或是其他半导体材料。雪崩二極管的接合面會經特別設計，避免電流集中及所產生高溫熱點，因此在崩潰時不會破壞二極管。突崩潰是因為少數載子加速到足以使晶格電離的程度，因此產生更多的載子，也造成更進一步的電離。因為突崩潰是在接面上均勻發生的，相較於非雪崩的二極管，雪崩二極管的崩潰電壓不會隨電流而變化，大致呈一定值^[2]。

雪崩二極管
类型	被動
工作原理	突崩潰

稽納二極體除了齊納崩潰外，也會有類似的效應。任何一個二極體都會有這二種效應，但一般會有一個效應明顯較強。雪崩二極管針對突崩潰進行最佳化，因此在崩潰條件下會有很小，但明顯的電壓差。而稽納二極體會維持在高過崩潰電壓的一個電壓下。此特性比較類似氣體放電管，比稽納二極體的保護效果要好。雪崩二極管的電壓有小的正溫度係數，而稽納二極體則是負溫度係數^[3]。

用途

雪崩二極管的電壓電流特性

參考電壓

不同電流下的崩潰電壓只會隨電流有微小的變化。因此雪崩二極管可用作参考电压，参考电压超過6-8伏特的参考电压二極體，多半就是雪崩二極管。

保護

雪崩二極管常用在電路的過電壓保護。雪崩二極管以逆向偏壓的方式和電路連接，其陽極的電壓比陰極要高。此組態下，二極體不會導通，也不會影響電路。若電壓上昇，超過所設計的限制值，二極體會突崩潰，將有害的電壓導通到接地。若是這類的使用，雪崩二極管會限制最大電壓至某個事先設計的值，因此會稱為clamping二極體（英语：Clamper (electronics)）或瞬态电压抑制二极管。此用途的雪崩二極管一般會標示其clamping電壓V_BR及可以吸收的最大暫態能量（用焦耳）或是${\displaystyle i^{2}rt}$。雪崩二極體的崩潰沒有破壞性，因為二極體不會過熱。

相關條目

• 雪崩電晶體（英语：Avalanche transistor）
• 瞬态电压抑制二极管

參考資料

1. 樂詞網：雪崩二極體. terms.naer.edu.tw. [2024-11-01] （中文（臺灣））.
2. L. W. Turner, (ed.), Electronics Engineer's Reference Book, 4th Edition, Newnes, 1976 pages 8-9 to 8-10
3. Jacob Millman Microelectronics, McGraw-Hill, 1979 ISBN 0-07-042327-X, pp. 45-47