术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等)或相对位置(例如,术语“之上”、“之下”、“上方”、“下方”等)的术语或参考限定方向(例如,术语“水平”、“垂直”等)的术语时,指的是有关元件在附图中的定向,应理解,在实践中,所描述的器件可以不同地定向。除非另有说明,否则表述“约”、“大约”、“基本上”和“……数量级”表示在10%以内、推荐在5%以内。图1是图示二极管10的实施例的简化截面图。二极管10包括例如由诸如硅的半导体制成的衬底20。二极管包括例如电连接到衬底的下表面的阴极端子k以及阳极端子a。二极管10包括沟槽22。沟槽22在衬底20中从衬底的上表面延伸。沟槽22例如彼此平行。沟槽22例如规则地间隔开。作为变型,沟槽22呈同心环的形状。二极管包括下文描述的结构30a,结构30a各自位于沟槽22中。二极管例如包括在二极管任一侧上的两个结构30a。在结构30a之间,二极管可以进一步包括一个或多个结构30。在相关的沟槽22中,每个结构30包括电传导区域302。传导区域302位于沟槽22的上部分中。区域302与沟槽22的壁分离。区域302例如通过布置在区域302的任一侧上的电介质层304与壁分离。可以理解,层304可以是相同电介质层的一部分。
外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流。[5]当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。[5]二极管PN结形成原理P型半导体是在本征半导体(一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体)掺入少量三价元素杂质,如硼等。P型和N型半导体因硼原子只有三个价电子,它与周围的硅原子形成共价键,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空位,当相邻共价键上的电子获得能量时就有可能填补这个空位,使硼原子成了不能移动的负离子,而原来的硅原子的共价键则因缺少一个电子,形成了空穴,但整个半导体仍呈中性。这种P型半导体中以空穴导电为主,空穴为多数载流子,自由电子为少数载流子。[6]N型半导体形成的原理和P型原理相似。在本征半导体中掺入五价原子,如磷等。掺入后,它与硅原子形成共价键,产生了自由电子。在N型半导体中,电子为多数载流子。
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