2.2.2  pin二极管

功率开关所用的二极管是大容量器件，正向电流容量可达几千安培，反向耐压可达几千伏。由于反向电压几乎全部被施加在pn结的耗尽层上，所以若耗尽层承受的电场强度过大，则通过耗尽层的载流子和晶体晶格会引起电离冲突，从而诱发所谓的电子雪崩（electron avalanche），导致电压击穿。为此，降低耗尽层的电场强度是当务之急。其解决方法就是图2.6所示的pin结构，即在pn结接合部位设置杂质显著减少的“i层半导体”部分（也称n-层，与之相区别，对杂质添加较多部分的情况用n+表示）。正如图2.6所示那样，在i层对应部分存在的空间电荷变少，而使耗尽层部分变厚，因此使得电场强度变弱。器件制作的过程中，这样的杂质浓度是比较容易控制的。另外，pn结的一部分存在着i层半导体，在正向电流流动时从两侧的半导体被注入的载流子呈现高密度的电子和空穴共存的状态，由于电导率变高，所以i层半导体对正向压降没有不利的影响。这是双极型器件最大的优点。(https://www.daowen.com)

图2.6 pin二极管接合部位耗尽层的载流子状况和电位分布