1. 首先简单理解的雪崩与齐纳击穿之间差异:
1.1 雪崩击穿:高反向电压使耗尽区中载流子获得足够能量,与晶格原子碰撞产生新的电子 - 空穴对(雪崩倍增),导致反向电流骤增;击穿电压随温度升高而升高(正温度系数),适用于高电压、大电流场景(如电源端防护)
1.2 齐纳击穿:低反向电压使耗尽区中强电场直接将束缚电子拉出共价键(场致发射),反向电流骤增;击穿电压随温度升高而降低(负温度系数)
2. 击穿机制
2.1 ESD二极管芯片的内部结构中,雪崩击穿是主流机制,尤其适用于高电压、大电流的 ESD 防护场景;而齐纳击穿仅在特定低电压需求下辅助使用。通过合理设计 PN 结的掺杂浓度、结面积和工艺参数,可精准控制击穿类型,确保器件在 ESD 事件中快速响应、高效泄放并保持可恢复性
2.2 生在高掺杂浓度的 PN 结中,由于耗尽层极窄,强电场直接促使价带电子通过量子隧穿效应跃迁到导带,形成大反向电流。其特点包括:
这里给大家解释,为什么大家常说,低于5V的ESD管,类似齐纳二极管
3. 结构设计与工艺优化