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當PiN二極管加反向偏壓時,空間電荷區中的空穴流向p+區,電子流向n+區。由于結的耗盡區主要向輕摻雜一區擴展,而p+區和n+區摻雜濃度極高,存在大量可以電離的施主與受主,所以耗盡層在p+區和n+區內增加的很少,耗盡區主要在n-區內形成,大大增加了基區的電阻,使P-i-N二極管在反偏壓下呈現很高的阻抗,可以承受很高的反向偏壓,二極管擊穿電壓主要是由pn結輕摻雜區的摻雜濃度決定的,圖1顯示了P-i-N二極管雜質分布以及高反壓情況下的電場分布。

圖1 P-i-N二極管反偏時電場分布示意圖 

PiN二極管反編時擊穿電壓VBR主要是由結的低摻雜一側的雜質濃度決定。因為本征i區的寬度比空間電荷區的寬度要寬,p+n-結的擊穿電壓可以由式1來表示。

(1) 

式中:EBR為臨界擊穿電場強度
    ε0為自由空間介電常數
    εr為相對介電帶數
     ND為施主濃度
 
  根據式1,我們可以看出,要想使p+-n-結具有較高的擊穿電壓VR(BR)，硅片初始材料應具有較低的施主雜質濃度ND,就是說要具有較高的電阻率。為了能夠讓p-n結空間電荷區在反偏時有足夠的擴展空間,初始材料又必須具有一定量大的厚度。然而遺憾的是,要想得到較低的正向通態壓降,必須在器件制造過程中保證載流子具有較長的壽命以及正向時有大量的載流子進行電導調制。所以高的反向擊穿電壓和低的正向通態壓降對高阻層的要求是相互矛盾的。
在工藝中常用的提高器件反向擊穿待性的技術有負斜角、場限環以及場板等,這些技術措施簡單易行又有效。