As quebras em diodos de polarização reversa ocorrem principalmente devido à aplicação de uma tensão que excede a tensão nominal de ruptura do diodo. Quando um diodo é polarizado reversamente, o que significa que a tensão através dele é aplicada na direção oposta à operação direta pretendida, uma tensão reversa suficientemente alta pode fazer com que o diodo conduza fortemente. Esta situação leva à avaria, onde o díodo conduz uma grande corrente de forma incontrolável, potencialmente danificando-o permanentemente se a corrente exceder as suas classificações máximas.
A ocorrência de quebra na polarização reversa é fundamentalmente devida ao campo elétrico através da região de depleção dentro do diodo. Na polarização reversa, esse campo elétrico pode se tornar forte o suficiente para fazer com que os elétrons e buracos na região de depleção acelerem, levando à colisão e subsequente geração de pares elétron-buraco. Este fenômeno cria um aumento repentino na corrente através do diodo, conhecido como corrente de ruptura, que pode levar ao superaquecimento e eventual falha se não for controlado.
Vários fatores contribuem para a quebra de um diodo, incluindo as propriedades do material do semicondutor do qual ele é feito, as dimensões físicas da estrutura do diodo e a quantidade de tensão reversa aplicada. Diferentes tipos de diodos têm mecanismos e características de ruptura variados, como os diodos Zener projetados para operar em ruptura reversa para regular a tensão, enquanto outros, como os diodos retificadores padrão, normalmente não se destinam a operar no modo de ruptura.
A tensão de ruptura de um diodo com polarização reversa refere-se à tensão específica na qual o diodo começa a conduzir fortemente na polarização reversa, levando à ruptura. Esta tensão é um parâmetro crítico especificado pelo fabricante e indica a tensão reversa máxima que o diodo pode suportar sem entrar em ruptura. Exceder esta tensão pode resultar em danos irreversíveis ao diodo devido ao fluxo excessivo de corrente e à geração de calor.
Quando um diodo é submetido à polarização reversa, ele normalmente bloqueia o fluxo de corrente, permitindo apenas a passagem de uma pequena corrente de fuga. Entretanto, à medida que a tensão reversa aumenta em direção à tensão de ruptura do diodo, o campo elétrico na região de depleção fica mais forte. Na tensão de ruptura, a região de depleção se rompe e a corrente aumenta repentinamente, fazendo com que o diodo conduza fortemente na direção reversa. Este comportamento é característico dos diodos Zener usados na regulação de tensão ou dos diodos de avalanche usados em circuitos de proteção, onde a ruptura controlada é utilizada para aplicações específicas.