Как работает туннельный пробой в полупроводниках?

Туннельный пробой в полупроводниках — явление резкого нарастания тока через обратносмещённый p-n переход, обусловленное туннельным эффектом, то есть квантовомеханическим «просачиванием» электронов сквозь узкий потенциальный барьер, формируемый запрещённой зоной полупроводника. ru.wikipedia.org

Механизм работы: при обратном смещении перехода возникает перекрытие энергетических зон, при котором край валентной зоны p-области располагается по энергии выше края зоны проводимости n-области. ru.wikipedia.org Электроны, энергия которых попадает в этот интервал, способны без изменения энергии перейти из валентной зоны p-области в зону проводимости n-области. ie.tusur.ru

Некоторые особенности процесса:

• Чтобы вероятность туннельного прохождения электронов была заметной, необходимо достаточно сильное легирование полупроводниковых областей. ru.wikipedia.org
• Вероятность туннельного переноса также сильно зависит от напряжённости электрического поля в обеднённом слое перехода, поэтому ток будет быстро увеличиваться с ростом напряжения соответствующей полярности. ru.wikipedia.org
• При увеличении температуры ширина запрещённой зоны, то есть высота потенциального барьера, уменьшается, следовательно, напряжение туннельного пробоя снижается. ie.tusur.ru