晶体管的雪崩击穿电压、维持电压和雪崩晶体管
雪崩击穿和齐纳击穿的区别
雪崩击穿和齐纳击穿的区别
一、雪崩击穿是在电场作用下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成自由电子-空穴对。
新产生的载流子又通过碰撞产生自由电子-空穴对，这就是倍增效应。
1生2，2生4，像雪崩一样增加载流子。
齐纳击穿完全不同，在高的反向电压下，PN结中存在强电场，它能够直接破坏！共价键将束缚电子分离来形成电子-空穴对，形成大的反向电流。
齐纳击穿需要的电场强度很大，只有在杂质浓度特别大的PN结才做得到。
（杂质大电荷密度就大）
一般的二极管掺杂浓度没这么高，它们的电击穿都是雪崩击穿。
齐纳击穿大多出现在特殊的二极管中，就是稳压二极管。
两种二极管都是工作在反向击穿区，二者的区别在于耐受暂态脉冲冲击能力和箝位电压水平等方面有所差异。
防雷设计中就是应用两种二极管的伏安特性来抑制雷电过电压。
二、雪崩击穿所需电压大！
雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时，载流子倍增就像雪崩一样，增加得多而快。
齐纳击穿完全不同，在高的反向电压下，PN结中存在强电场，它能够直接破坏！共价键将束缚电子分离来形成电子-空穴对，形成大的反向电流。
齐纳击穿需要的电场强度很大！只有在杂质浓度特别大！！的PN结才做得到。
（杂质大电荷密度就大）PN结反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿，一般两种击穿同时存在，但在电压低于5－6V时的击穿以齐纳击穿为主，而电压高于5－6V 时的击穿以雪崩击穿为主。
两者的区别对于稳压管来说，主要是：
电压低于5－6V的稳压管，齐纳击穿为主，稳压值的温度系数为负。
电压高于5－6V的稳压管，雪崩击穿为主，稳压管的温度系数为正。
第八章 MOS场效应晶体管
VT
MS
TOX
OX
QOX
TOX
OX
QAD 2FB
e) 氧化层中的电荷面密度 QOX
QOX 与制造工艺及晶向有关。MOSFET 一般采用（100） 晶面，并在工艺中注意尽量减小 QOX 的引入。在一般工艺条 件下，当 TOX = 150 nm 时：
QOX 1.8 ~ 3.0 V COX
以VGS 作为参变量，可以得到不同VGS下的VDS ～ID 曲线族， 这就是 MOSFET 的输出特性曲线。
非
饱
饱
和
和
区
区
将各条曲线的夹断点用虚线连接起来，虚线左侧为非饱和区， 虚线右侧为饱和区。
5、MOSFET的类型 P 沟 MOSFET 的特性与N 沟 MOSFET 相对称，即： (1) 衬底为 N 型，源漏区为 P+ 型。 (2) VGS 、VDS 的极性以及 ID 的方向均与 N 沟相反。 (3) 沟道中的可动载流子为空穴。 (4) VT < 0 时称为增强型（常关型），VT > 0 时称为耗尽型
MS
QOX COX
K
2FP VS VB
1
2 2FP VS
注意上式中，通常 VS > 0，VB < 0 。 当VS = 0 ，VB = 0 时：
VT
MS
QOX COX
K
2 FP
1 2
2FP
这与前面得到的 MOS 结构的 VT 表达式相同。
同理可得 P 沟 MOSFET的 VT 为：
电势差，等于能带弯曲量除以 q 。COX 表示单位面积的栅氧化
层电容，COX
OX
TOX
，TOX 为氧化层厚度。
(3)实际 MOS结构当 VG = VFB 时的能带图
雪崩二极管原理
雪崩二极管原理
雪崩二极管，又称为Zener二极管，是一种特殊的二极管，其工作原理主要是基于雪崩效应。
在普通的PN结二极管中，当反向电压超过一定值时，会发生击穿现象，电流急剧增大，可能会损坏二极管。
而雪崩二极管利用了这种雪崩效应，通过精心设计结构和材料，使得在一定反向电压下，二极管可以稳定工作，起到稳压或限流的作用。
在雪崩二极管中，通过控制材料的掺杂浓度和PN结的结构参数，可以使得在特定的反向电压下，电压稳定在一个固定的值。
这种特性使得雪崩二极管广泛应用于稳压电路和限流电路中。
雪崩二极管的工作原理可以简单理解为，当反向电压超过某一值时，会引起载流子的雪崩增加，从而使得电流增大，但是在这一过程中，电压仍然能够维持在一个稳定的值。
雪崩二极管通常用于稳压电路中，可以提供稳定的电压输出。
在直流稳压电源中，雪崩二极管可以起到关键的作用，保证输出电压的稳定性。
此外，雪崩二极管还可以用于限流电路中，通过控制反向电压，限制电流的大小，保护电路中其他元件不受过大电流的损害。
除了在电子电路中的应用，雪崩二极管还被广泛用于测量和校准领域。
由于其反向电压与电流的非常稳定，可以用作标准电压源或标准电流源，用于仪器仪表的校准和测试。
总的来说，雪崩二极管是一种非常重要的电子元件，其稳定的特性使得其在电子电路中有着广泛的应用。
通过对雪崩效应的利用，雪崩二极管可以实现稳压、限流等功能，为电子设备的正常工作提供了可靠的保障。
随着电子技术的不断发展，相信雪崩二极管在更多领域会有更加广泛的应用。
《半导体器件物理》复习题2012
( 1 ) p-n 结势垒区中存在有空间电荷和强的电场。
(V)( 2 )单边突变的 p+ -n 结的势垒区主要是在掺杂浓度较高的 p+型一边。
(× )( 3 )热平衡、非简并 p-n 结(同质结)的势垒高度可以超过半导体的禁带宽度。
( ×)(4)突变 p-n 结因为是由均匀掺杂的 n 型半导体和 p 型半导体构成的，所以势垒区中的电场分布也是均匀的。
(×)( 5 )因为在反向电压下 p-n 结势垒区中存在有较强的电场，所以通过 p-n 结的反向电流主要是多数载流子的漂移电流。
( × )( 6 ) p-n 结所包含的主要区域是势垒区及其两边的少数载流子扩散区。
(V)( 7 ) p-n 结两边准费米能级之差就等于 p-n 结上所加电压的大小。
( V )( 8 ) 金属与半导体接触一般都形成具有整流特性的 Schottky 势垒，但如果金属与较高掺杂的半导体接触却可以实现欧姆接触。
(V)(9)BJT 的共基极直流电流增益α0，是除去集电极反向饱和电流之外的集电极电流与发射极电流之比。
( V )( 10 ) BJT 的特征频率 f T 决定于发射结的充电时间、载流子渡越中性基区的时间、集电结的充电时间和载流子渡越集电结势垒区的时间。
(V)( 11 )集电极最大允许工作电流 I CM 是对应于晶体管的最高结温时的集电极电流。
(×)( 12 )使 BJT 由截止状态转换为临界饱和状态，是由于驱动电流 I BS =I CS/β≈V CC/βR L 的作用；而进一步要进入过驱动饱和状态，则还需要人为地在集电极上加正向电压。
( ×)( 13 )在过驱动饱和状态下工作的 BJT ，除了需要考虑基区中的少数载流子存储效应以外，还需要考虑集电区中的少数载流子存储效应。
(V)( 14 ) 异质结双极型晶体管 (HBT)，由于采用了宽禁带的发射区，使得注射效率与发射结两边的掺杂浓度关系不大，所以即使基区掺杂浓度较高，也可以获得很高的放大系数和很高的特征频率。
pn结击穿电压
•
雪崩击穿特点 • 1.空间电荷区的xD要有一定宽度；如果空间电荷区太窄（小 于一个平均自由程），既使是载流子的能量再高，电离能力 再强，不发生碰撞也无法产生雪崩现象。单边突变结的击穿 电压主要由低掺杂边的掺杂浓度决定。 • 2.雪崩击穿电压较高，击穿曲线比较陡直（硬击穿）；一般 Ge、Si 器件，雪崩击穿电压在6Eg/q 以上，而且击穿特性较 硬（所谓硬击穿）。 • 3. 雪崩击穿的击穿电压VB 具有正温度系数。随着温度的提 高，散射增强，载流子的平均自由运动时间减少，导致动能 不易积累，使电离率下降，击穿电压提高。 • 雪崩击穿电压确定了大多数二极管反向偏压的上限，也确定 了双极晶体管集电极电压以及场效应晶体管漏电压的上限。
k0T nn 0 k0T N A N D 1 VD EFn EFp ln ln 2 q q p0 q ni
•
14、写出理想PN结的J-V特性关系公式（肖 克莱方程）。并在半对数坐标下（X轴为V， Y轴为ln（J/J0），定性画出该曲线。若此PN 结为实际的PN结，应做哪些改动？为什么？ （2006）
• 结接触电势差与掺杂浓度、温度、禁带宽度等 有关
• 10、（24分）一个硅PN结（T=300K），P区的 掺杂浓度为NA＝1x1015cm-3，N区的掺杂浓度 ND＝3 NA，使用杂质全部电离和载流子全部耗 尽假设， • (1) 计算室温下PN结的接触电势差VD； • (2) 定性画出PN结的电场分布、电荷分布。 • (3) 若温度T增加、材料的禁带宽度Eg增加，VD 将分别如何变化？ • (4) 若此结构是N+-N结，即N+区一侧ND+=3 NA， N区一侧ND= NA，计算此时的VD。（2006）
§6.6 隧道pn 结简介 一、现象 当pn 结的P 区和N 区的掺杂浓度都很高时(1019cm-3~1020cm-3)， 其I-V 特性出现： 1.正向时，在小的正向偏压下，电流开始随电压上升而上升，达 到最大电流Ip 之后，下降到Iv，然后才与普通pn 结扩散电流 一样随正向电压的升高而指 数上升。 2.反向时，反向电流随反向电压 的增加而迅速增加。
雪崩二极管工作原理
雪崩二极管工作原理雪崩二极管，又称为Zener二极管，是一种特殊的二极管，它在逆向电压作用下，可以产生雪崩击穿现象，从而形成稳定的电压。
它是一种重要的电子元器件，被广泛应用于稳压电路、电压参考电路和温度补偿电路中。
本文将详细介绍雪崩二极管的工作原理及其在电子电路中的应用。
1. 雪崩二极管的结构雪崩二极管的结构与普通的二极管类似，它由P型半导体和N型半导体交替组成。
但与普通二极管不同的是，雪崩二极管的掺杂浓度较高，结构中存在着大量的杂质离子。
这种结构使得雪崩二极管在逆向电压作用下，电场强度较大，从而引发雪崩击穿现象。
2. 雪崩二极管的工作原理当雪崩二极管处于正向偏置状态时，其工作原理与普通二极管相同，电流通过二极管并且呈指数增长。
但当雪崩二极管处于逆向偏置状态时，由于其结构中存在大量的杂质离子，当逆向电压超过一定值时，电场强度会使得部分载流子获得足够的能量，从而激发雪崩击穿现象。
在雪崩击穿状态下，电流急剧增加，但电压基本保持不变，形成了一个稳定的电压。
3. 雪崩二极管的特性雪崩二极管的最显著特性是其反向击穿电压稳定，这使得它可以被用作稳压器。
雪崩二极管的反向击穿电压是由其制造工艺和材料决定的，通常在几伏至几百伏之间。
此外，雪崩二极管的反向击穿电压与温度变化关系较小，因此它也可以被用作温度补偿元件。
除此之外，雪崩二极管还具有快速响应、高稳定性和低噪声等特点。
4. 雪崩二极管的应用由于其稳定的反向击穿电压特性，雪崩二极管被广泛应用于各种稳压电路中。
在稳压电路中，雪崩二极管可以提供一个稳定的参考电压，从而实现对电路电压的稳定控制。
此外，雪崩二极管还可以被用作电压参考元件，用于测量和校准电路中的电压。
另外，由于其反向击穿电压与温度变化关系较小，雪崩二极管还可以被用作温度补偿元件，用于提高电路的稳定性和精度。
综上所述，雪崩二极管是一种重要的电子元器件，其工作原理基于雪崩击穿现象，在逆向偏置状态下可以产生稳定的电压。
电力晶体管(GTR)
电力晶体管（GTR）电力晶体管（GTR）术语用法：电力晶体管（Giant Transistor—GTR，直译为巨型晶体管）耐高电压、大电流的双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor—BJT），英文有时候也称为Power BJT在电力电子技术的范围内，GTR与BJT这两个名称等效应用20世纪80年代以来，在中、小功率范围内取代晶闸管，但目前又大多被IGBT和功率MOSFET取代1. GTR的结构和工作原理基本原理与普通的双极结型晶体管是一样的主要特性是耐压高、电流大、开关特性好通常采用至少由两个晶体管按达林顿接法组成的单元结构采用集成电路工艺将许多这种单元并联而成分为NPN和PNP两种结构，一般为NPN结构，PNP结构耐压低，2. GTR的基本特性（1）静态特性共发射极接法时的典型输出特性分为：截止区、有源区（放大区）和饱和区电力电子电路中GTR工作在开关状态，即工作在截止区或饱和区。
在截止区和饱和区之间过渡时，要经过有源区UCEO为基极开路时集、射极之间的击穿电压；UCES为基极和发射极短接时集、射极之间的击穿电压；UCEX为发射极反偏时集、射极之间的击穿电压；UCBO为发射极开路时集电极与基极之间的击穿电压（a）GTR共射接法（b）共射接法输出特性（a）截止区（又称阻断区）iB＝0，开关处于断态GTR承受高电压而仅有极小的漏电流存在集电结反偏UBC<0，发射结反偏UBE<0 ；或集电结反偏UBC<0 ，发射结偏压为零UBE=0（b）有源区（又称放大区或线性区）iC与iB之间呈线性关系，特性曲线近似平直UBC<0，UBE>0对于工作于开关状态的GTR来说，应当尽量避免工作于有源区，否则功耗很大，要快速通过有源区，实现截止与饱和之间的状态转换。
（c）饱和区开关处于通态，iB变化时，iC不再随之变化导通电压和电流增益均很小UBC>0，UBE>0（d）准饱和区指有源区与饱和区之间的一段区域，即特性曲线明显弯曲的部分iC与iB之间不再呈线性关系，UBC<0，UBE>0 （e）失控区当UCE 超过一定值时，晶体管进入失控区，会导致雪崩击穿。
PN结特性及击穿特性
PN结的击穿特性：当反向电压增大到一定值时，PN结的反向电流将随反向电压的增加而急剧增加，这种现象称为PN结的击穿，反向电流急剧增加时所对应的电压称为反向击穿电压，如上图所示，PN结的反向击穿有雪崩击穿和齐纳击穿两种。
1、雪崩击穿：阻挡层中的载流子漂移速度随内部电场的增强而相应加快到一定程度时，其动能足以把束缚在共价键中的价电子碰撞出来，产生自由电子—空穴对新产生的载流子在强电场作用下，再去碰撞其它中性原子，又产生新的自由电子—空穴对，如此连锁反应，使阻挡层中的载流子数量急剧增加，象雪崩一样。
雪崩击穿发生在掺杂浓度较低的PN结中，阻挡层宽，碰撞电离的机会较多，雪崩击穿的击穿电压高。
2、齐纳击穿：当PN结两边掺杂浓度很高时，阻挡层很薄，不易产生碰撞电离，但当加不大的反向电压时，阻挡层中的电场很强，足以把中性原子中的价电子直接从共价键中拉出来，产生新的自由电子—空穴对，这个过程称为场致激发。
一般击穿电压在6V以下是齐纳击穿，在6V以上是雪崩击穿。
3、击穿电压的温度特性：温度升高后，晶格振动加剧，致使载流子运动的平均自由路程缩短，碰撞前动能减小，必须加大反向电压才能发生雪崩击穿具有正的温度系数，但温度升高，共价键中的价电子能量状态高，从而齐纳击穿电压随温度升高而降低，具有负的温度系数。
6V左右两种击穿将会同时发生，击穿电压的温度系数趋于零。
4、稳压二极管：PN结一旦击穿后，尽管反向电流急剧变化，但其端电压几乎不变（近似为V(BR)，只要限制它的反向电流，PN结就不会烧坏，利用这一特性可制成稳压二极管，其电路符号及伏安特性如上图所示：其主要参数有：VZ 、Izmin 、Iz 、Izmax电压才能发生雪崩击穿具有正的温度系数，但温度升高，共价键中的价电子能量状态高，从而齐纳击穿电压随温度升高而降低，具有负的温度系数。
6V左右两种击穿将会同时发生，击穿电压的温度系数趋于零。
PN结的电容特性：PN结除具有非线性电阻特性外，还具有非线性电容特性，主要有势垒电容和扩散电容。
基于雪崩晶体管的UWB脉冲产生电路
3 基于雪崩晶体管的UWB脉冲产生电路3.1雪崩效应原理为了对脉冲产生器的电路作分析，我们就得先对雪崩晶体管进行分析。
普通的三极管的输出特性可以划分为四个区域，分别是饱和区、截止区、雪崩区和放大区。
当三极管的集电极被加上足够高的反向电压的时候，集电结空间电荷区内部的电场强度会比放大运用的大许多倍，进入集电结的载流子会被强电场加速，是指获得极高的能量后继续与晶格产生碰撞而形成新的电子—空穴对，新生的电子、空穴有分别被强电场加速而获得较强的能量而重复上述所示的过程。
于是三极管集电结电流就会以类似“雪崩”的方式迅速增大，这就是晶体管的“雪崩”效应。
具有明显的雪崩效应的晶体管称之为雪崩晶体管。
晶体管在雪崩去的运用具有如下主要特点[9]：1）在雪崩区内，与某一给定电压值对应的电流不是单一的值。
并且随着电压的增加可以出现电流减小的现象，也就是说，雪崩效应是晶体管集电极—发射极之间呈负阻特性。
2）雪崩晶体管最重要的参数如雪崩上升时间、触发延迟、雪崩下降时间、雪崩脉冲幅度、触发抖动等等，不仅取决于晶体管和电路的参数取值，而且与电路的分布参数有关。
3）由于雪崩应用时集电结加有反向电压，集电结空间电荷区向基区一侧的扩展是有效基区宽度大为缩小，因而少数载流子通过基区的渡过时间缩短很多，即晶体管的有效截止频率大为提高。
4）当晶体管处于雪崩状态的时候起电流会增大到正常运用时候的M倍，其中M味雪崩倍增因子。
设雪崩效应后的晶体管的共基极电流增益为，则有：,M为雪崩倍增因子，我们可以理解为：一个载流子进入了集电结空间电荷区后，在集电结空间强电场的作用下的时候，流出集电结空间电荷区产生载流子的数量是M。
则是雪崩前晶体管的共基极电流增益。
通常略小于1但却近似于1。
倍增因子M 可有下式求解：（25）式中是三极管的外加电压，是三极管发射极开路的时候集电极—基极反向击穿电压，是与晶体管材料相关的密勒指数，通常硅的指数为3—4。
晶体管正常用的时候其发射极电流增益为。
尼曼 半导体物理与器件第十二章
处过剩少子浓度为零。
①基区
–稳态下，过剩少子电子浓度可通过双极输运方程得到。
–中性区，电场为零，无过剩载流子产生，稳态下输运方程
DB2n xB 2xnB B0x0
通解表示为
nBxAexpL xBBexp LB x
• 双极晶体管：在此器件中包含电子和空穴两种极性 不同的载流子运动。
– 双极晶体管中有2个pn结，结电压的正负情况可以有多种 组合，导致器件有不同的工作模式。
– 是一种电压控制的电流源。 – 两种等效电路模型，适用于不同的情况。
12.1 双极晶体管的工作原理
• 三个掺杂不同的扩散区、两个pn结
– 三端分别为发射极（E）、基极（B）、集电极（C） – 相对于少子扩散长度，基区宽度很小 – 发射区掺杂浓度最高，集电区掺杂浓度最低
nB0nB0
expVVBtE
iC e D x n B A B E n B 0 e x p V V B tE 仅 考 虑 大 小 Ise x p V V B tE
集电极电流
基极和发射
极间的电压
晶体管基本工作原理：器件一端的电流由加到另外两端的电压控制
• 发射极电流：
一部分电流是发射区注入基区的电子电流，即iC。
注入到基区；
B-C结反偏：理想情况下B-C结边界处， 少子电子的浓度为零。
图(b)中电子浓度梯度标明：发射区注入 的电子会越过基区扩散到B-C结的空间 电荷区，那里的电场会把电子扫到集电 区。
为了使尽可能多的电子到达集电区，而 不是和基区多子空穴复合；与少子电子 扩散长度相比均，匀基掺区杂宽的度n必nppn须n型型很双双小极极。晶晶体体管管的的理横想截化面掺图杂浓度分布图 当基区宽度很小时，少子电子浓度是B-
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晶体管的晶体管的雪崩雪崩雪崩击穿击穿击穿电压电压电压、、维持电压
维持电压和雪崩晶体管和雪崩晶体管
Xie Meng-xian. (电子科大，成都市)
双极型晶体管（BJT）在没有输入电流时，通过的电流很小（称为穿透电流），为截止
状态；而在电压升高到某一定值时，即发生输出电流突然增大的现象，这就是击穿；发生击
穿时的电压称为击穿电压（BV，breakdown voltage）。击穿现象往往对晶体管特性起着破坏
性的作用，是限制晶体管最高工作电压的一个决定性因素，是需要尽量避免的。但是击穿现
象在一定条件下也大有用武之地，即做成所谓雪崩晶体管等半导体器件。
晶体管的击穿基本上就是其反偏集电结的击穿，只是晶体管由于有一定的放大作用，可
以促进击穿的发生，因此晶体管的击穿电压总要低于单个pn结的击穿电压。
pn结的击穿机理主要有两种：量子隧道击穿
和热载流子雪崩击穿。对于Si-pn结，在击穿电
压高于6伏时，基本上都是雪崩击穿的机理。对
于常规使用的晶体管而言，其击穿一般都决定于
集电结的雪崩倍增效应。
（1）BJT的击穿电压的击穿电压：：
①两种基本组态的击穿电压比较：
在输入端开路（open）情况下，共基极组态
的击穿电压BVCBo，总是大于共发射极组态击穿
电压BVCEo，这是因为穿透电流ICBo要比ICEo小
得多的缘故（见图1）：
CBoooCBoCBooCBoCEo
IIIII⋅≈−=+=
βαβ
1
不过，因为小电流时的放大系数很小，所以ICEo并不是大得惊人。
②共发射极组态的各种击穿电压：
在这种组态中，因为基极-发射极之间偏置状态的不同（是否短路、开路或者是否外接
电阻或者外加偏压），击穿电压也将有所不同，如图2所示：①BVCEo为基极开路时、C-E
之间的击穿电压；②BVCES为基极对地短路时、C-E之间的击穿电压；③BVCER为基极接有
电阻R时、C-E之间的击穿电压；④BVCEX为基极接有反向偏压时；⑤BVCEZ为基极接有正
向偏压时、C-E之间的击穿电压。
因为不同情况下的反向电流大小关系为（共基极组态中，发射极开路时的反向电流I
CBo
最小）： CBoCEXCESCERCEoCEZIIIIII≥>>>>
图1 BJT两种组态的击穿电压比较
图2 不同偏置时的共发射极击穿电压比较
(a) 偏置电路 (b) 击穿电压
所以，相应的击穿电压的大小关系为（共基极组态中，发射极开路时的击穿电压BVCBo最大）：
CBoCEXCESCERCEoCEZ
BVBVBVBVBVBV≤<<<<
由图2可见：
①晶体管在各种击穿情况下，一般都具有负阻特性，这是由于晶体管在高电压时、集电
结发生载流子雪崩倍增效应（雪崩击穿），使得穿透电流ICEo增大和电流放大系数αo也随之
增大的结果：
o
CBo
CEo
MIMIα−=1
式中αo是共基极电流放大系数（与电流有较大关系），M是集电结雪崩倍增系数（与电压有
关）。当Mαo增大到接近1时，则集电极电流很快增大——C-E导通，压降减小，于是出现
负阻。
②晶体管在雪崩击穿时一般都存在两个状态，即高电压、小电流状态和低电压、大电流
状态，并且这两个状态的转换与电压有关，故能开关应用；利用这种特性来工作的晶体管称
为雪崩晶体管雪崩晶体管雪崩晶体管。
③对于B-E之间外接有基极电阻RB的情况，因为该基极电阻对发射极的正偏作用，就
使得电流增大，α也增大；当α→1时，则集电极电流很快增加——击穿，所以有：
CERCESCBo
BVBVBV<<
此即表明，B-E之间外接有电阻时，击穿电压（BVCER）下降，即容易产生负阻现象。
（2）BJT的维持电压的维持电压：：
晶体管在击穿之后，就维持在低电压、大电流状态，这时的电压就称为维持电压
（sustaining voltage）。对于共发射极组态BJT，由图2（b）击穿特性可见，对应于基极-发
射极之间的不同偏置状态，就有不同的维持电压LV：
CEOCERCESCEX
LVLVLVLV<<<
其中的LVCEO、LVCER、LVCES、LVCEX分别是基极开路、基极接有电阻、基极短路、基极反
偏时的维持电压。可见，晶体管具有最低维持电压的大电流状态是出现在基极开路的条件下。
（3）雪崩晶体管雪崩晶体管：：
当通过BJT的电流很小时，因为α很小，则即使这时集电结存在一定的载流子倍增效应，
也难以达到αM=1，于是晶体管仍然处于不导通的截止状态；当增大电压、使得集电结倍增
效应增强（M增大）时，则电流增大、α也相应地增大，就有可能达到αM=1，即雪崩击穿。
雪崩晶体管就是在低电压时、通过的电流很小（～ICBo），高电压时、电流突然增大（雪
崩击穿）的一种双极型晶体管（BJT），是一种电压控制的开关晶体管。
为了更好地控制晶体管的开关工作，雪崩晶体管一般都在基极上外接一个电阻RB。当
增加电压、使得α增大到接近1时，则晶体管击穿，就进入大电流导通状态（αM=1），这时
的电压可以给出为：
n
o
CBo
CEo
BV
BVβ+=
1
式中的常数n值越小越好，它决定于高阻集电区的材料种类和导电型号：对Si-npn管为4，
对Si-pnp管为2；对Ge-npn管为3，对Ge-pnp管为6。可见，Si雪崩晶体管采用pnp的结
构型式较好。
【注】雪崩晶体管不同于雪崩二极管（即雪崩光电二极管，APD），也不同于雪崩倍增
渡越时间二极管（IMPATT），虽然它们的工作都是利用了载流子的雪崩倍增效应。
APD是利用反偏pn结（使其处于载流子倍增状态）来放大输入光信号的一种光电二极
管，可用于检测微弱的光信号（在光纤通信中广泛地用作为光接收器件）。
IMPATT属于微波半导体器件，是同时利用载流子的雪崩倍增效应和渡越时间效应来工
作的二极管，它能够输出较大功率的微波信号，是一种重要的毫米波信号源器件。