當(dāng) PN 二極管受到高于擊穿電壓 (V_Z) 的反向偏置時(shí)，二極管可以傳導(dǎo)大量電流。或者，在反向偏置條件下強(qiáng)制固定電流通過(guò)二極管時(shí)，PN 二極管可以將電壓保持在 V_Z。PN 二極管的這種行為可以在寬電流范圍內(nèi)提供固定電壓鉗位，并可用作粗略電壓基準(zhǔn)或電壓鉗位以實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)。有兩種主要的物理現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致 PN 二極管擊穿，即雪崩擊穿和齊納擊穿，如圖 2-2 所示。無(wú)論擊穿機(jī)制如何，市售二極管都稱為“齊納”二極管。

雪崩擊穿由耗盡區(qū)中的高能電子產(chǎn)生的碰撞電離引起。每個(gè)進(jìn)入耗盡區(qū)的電子都可以成倍增加并生成指數(shù)級(jí)增加的電子孔對(duì)，當(dāng)反向偏置中的偏置為 V_Z 或更高時(shí)，這些電子孔對(duì)會(huì)導(dǎo)致電流突然增加。齊納擊穿是由于在極高的結(jié)電場(chǎng)下價(jià)電子從 p 區(qū)通過(guò)硅帶隙從 n 區(qū)穿過(guò)而導(dǎo)致的。對(duì)于在 p 型和 n 型區(qū)域中重度摻雜的 PN 二極管，通常會(huì)發(fā)生齊納二極管擊穿。雪崩擊穿通常發(fā)生在較高的電壓 (>6V) 下，而齊納擊穿主要發(fā)生在較低的偏置（約 2-5V）下。只要 PN 二極管未因電流過(guò)大而發(fā)生熱擊穿，這兩種擊穿現(xiàn)象都是可逆的。