功率器件的耗尽层与击穿现象

功率器件通常在耗尽层上承受高压。耗尽层可以是PN结、金属/半导体中电子空穴相互作用的结果，也可以是外部激励作用下的叠加结果。当施加反向偏压时，耗尽层的宽度会随着偏压的增加而变宽，同时耗尽区内的电场强度也随之增强。

在高电场强度下，可动载流子获得大量动能，并与晶格原子发生碰撞，激发产生新的电子空穴对。这些新产生的电子空穴对同样受到电场的影响，进一步产生新的载流子，形成了一个循环过程，导致载流子数量急剧增加。这些载流子在电场的作用下穿越耗尽区，形成短时间内巨大的电流。

然而，当电场强度过高时，器件容易发生雪崩击穿或热击穿。雪崩击穿是由高能载流子与晶格原子碰撞产生的二次电子空穴对引起的，而热击穿则是由于高电流密度导致的器件局部过热。无论哪种击穿方式，都会导致器件无法承受电流的急剧变化，严重影响器件的正常工作。

局部电场过大会严重影响器件的耐压，因此在设计和使用功率器件时，应避免出现过高的电场。这可以通过优化器件结构、控制偏压以及采取有效的散热措施等方法来实现。