Барьерная емкость р-n-перехода

Электронно-дырочный переход в силу малой концентрации носителей заряда (рис.3.1.б) представляет собой высокоомную область, где к тому же имеется двойной электрический слой: электронная часть заряжена положительно, дырочная – отрицательно. Таким образом р-n-переход эквивалентен конденсатору, обкладками которого являются границы р-n-перехода, а диэлектриком – обедненная носителями область.

Так называемая барьерная емкость р-n-перехода определяется аналогично емкости плоского конденсатора, т.е. C = εε_oS/d. Толщина р-n-перехода определяется соотношением (3.6). При подаче на переход напряжения изменяется высота потенциального барьера и следовательно его толщина, поэтому выражение для емкости перехода имеет вид

, (3.14)

где S – площадь границы раздела областей р- и n-типа. Видно, что увеличение обратного смещения уменьшает барьерную емкость (рис.3.7). График на рис.3.7 построен в координатах (1/С)² = f(V) и позволяет определить величину V_k перехода. Как правило, у большинства р-n-переходов одна сторона легирована примесью значительно сильнее, чем другая. Тогда (3.14), например для N_d >> N_a, примет вид

.

Следовательно, зная значения C, V и S, можно определить концентрацию примеси в слаболегированной области перехода.

Дата добавления: 2015-06-26