回顧《平面結和柱面結的耐壓差異1》中柱面結的示意圖，在三維結構中，PN結的擴散窗口會同時向x方向和z方向擴散，那么在角落位置就會形成如圖所示的1/8球面結。

將泊松方程變換為如圖所示的的球坐標系，如下，

考慮到球面結在的摻雜濃度是一致的，僅隨方向改變，所以、 均為零，（7-14）可以簡化為，

將和（低摻雜N型區(qū)域），那么（7-15）又可以簡化為，

同樣利用邊界條件：耗盡區(qū)邊沿電場為零，即，可計算出球面PN結耗盡區(qū)內任意位置的電場強度：

假設PN結的深度為，那么最大電場顯然也出現在PN結界面，

同時考慮到承受高電壓時，耗盡區(qū)的寬度遠大于PN結深度，所以電場峰值可以近似表達為：

用（7-19）除以（7-4）即可得到球面結和柱面結在相同結深、相同耗盡區(qū)寬度情況下的峰值電場之比，

因為，所以相同耗盡區(qū)寬度的情況下，顯然球面PN結的電場峰值大于柱面PN結的電場峰值，當然進一步大于平面PN結的電場峰值。

將相同結深、相同耗盡區(qū)寬度情況下的平面結、柱面結、球面結的峰值電場寫到一起，如下，

假設,耗盡區(qū)寬度為，那么柱面結峰值電場是平面結的3倍，球面結是平面結的12倍。隨著耗盡區(qū)寬度的增加，這個比值快速增加。

回顧碰撞電離率的經驗表達式（7-9），與電場強度的7次方成正比，因此球面結的會遠遠大于柱面結和平面結，因此角落位置是IGBT最容易發(fā)生雪崩擊穿的位置，這在設計中要謹慎，盡量避免球面結的出現。