雪崩二极管是利用半导体结构中载流子的碰撞电离，和渡越时间两种物理效应而产生负阻的固体微波器件;在外加电压作用下可以产生高频振荡的晶体管。由于雪崩二极管具有功率大、效率高等优点，而且是固体微波源，特别是毫米波发射源的主要功率器件，因此广泛地使用于雷达、通信、遥控、遥测、仪器仪表中。

雪崩二极管的工作原理

　　在材料掺杂浓度较低的PN结中，当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。这样，通过空间电荷区的电子和空穴，就会在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴将不断地与晶体原子又发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞的可使共价键中的电子激发形成自由电子–空穴对。新产生的电子和空穴也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子–空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，这样，反向电流剧增，PN结就发生雪崩击穿。下图是雪崩击穿的示意图。

雪崩二极管有哪些分类？

　　雪崩二极管分单漂移区雪崩二极管和双漂移区雪崩二极管。

　　单漂移区雪崩二极管的结构有PN、 PIN、 P NN (或N PP )、P NIN (或N PIP )、MNN 。其中P NN 结构工艺简单,在适中的电流密度下能获得较大的负阻，且频带较宽，因此在工业中应用较多。

　　双漂移区雪崩二极管是 1970 年以后出现的，其结构为P PNN ，实质上相当于两个互补单漂移区雪崩二极管的串联，从而有效地利用了电子和空穴漂移空间，因此输出功率和效率均较高。

雪崩二极管的振荡模式

　　雪崩二极管能以多种模式产生振荡，其中主要有碰撞雪崩渡越时间(IMPATT)模式，简称崩越模式。其基本工作原理是：利用半导体PN结中载流子的碰撞电离和渡越时间效应产生微波频率下的负阻，从而产生振荡。

　　另一种重要的工作模式是俘获等离子体雪崩触发渡越时间(TRAPATT)模式，简称俘越模式。这种模式的工作过程是在电路中产生电压过激以触发器件，使二极管势垒区充满电子-空穴等离子体，造成器件内部电场突然降低,而等离子体在低场下逐渐漂移出势垒区。因此这种模式工作频率较低，但输出功率和效率则大得多。

　　除上述两种主要工作模式以外，雪崩二极管还能以谐波模式、参量模式、静态模式以及热模式工作。