Лави́нный дио́д — подкласс полупроводниковых диодов с p-n-переходомом. Представляет собой разновидность стабилитрона. Обычно изготавливаемый из кремния.
Работа лавинного диода основана на обратимом лавинном пробое p-n перехода при обратном включении, — то есть при подаче на слой полупроводника с p-типом проводимости (анода) отрицательного относительно n-слоя (катода) напряжения. Или иными словами: в работе лавинного диода используется обратимый лавинный пробой p-n-переход, возникающих при приложение к такому диоду обратной разности потенциалов, превышающей максимальное обратное напряжение.
Лавинный пробой возникает когда напряжённость электрического поля в p-n-переходе достаточна для ударной ионизации, вследствие которой носители заряда, ускоренные электрическим полем в p-n-переходе, генерируют пары электрон-дырка. При увеличении поля количество порождённых пар нарастает, что вызывает нарастание тока, поэтому напряжение на лавинном диоде остаётся практически постоянным.
Вообще в стабилитронах при обратном смещении перехода имеются два механизма обратимых пробоев — туннельный (зенеровский) и лавинный, — но их вклад зависит от удельного сопротивления базы диода:
Удельное же сопротивление базы диода в свою очередь зависит от материала и типа проводимости базы. Так, например, для германия с его электронным типом проводимости равенство лавинной и туннельной составляющей наблюдается при удельном сопротивлении 1 Ом⋅см)[1]. При этом напряжение пробоя зависит от степени легирования, — чем слабее легирование, тем выше напряжение начала пробоя (напражения стабилизации для стабилитронов).
Для лавинного пробоя характерно увеличение напряжения пробоя (стабилизации) при повышении температуры. Для туннельного пробоя наоборот — напряжение пробоя (стабилизации) снижается с ростом температуры. При напряжении начала пробоя не свыше 5,1 В преобладает туннельный пробой. Если же напряжение пробоя превышает 5.1 В, — напротив преобладает лавинный пробой. Посему у стабилитронов с напряжением стабилизации 5,1 В нет температурного дрейфа напряжения стабилизации, так как температурные дрейфы тоннельного и лавинного пробоя взаимно компенсируют друг друга.