Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Емкости р-п перехода




 

Изменение напряжения на p-n -переходе приводит к перераспределению заряда на нём, а значит p-n -переход имеет ёмкость. Ёмкость p-n -перехода принято делить на две составляющие:

1) Барьерная ёмкость; 2) Диффузионная ёмкость.

Барьерная ёмкость - ёмкость конденсатора, обкладками которого являются p и n области, а диэлектриком – обеднённый слой.

Плоский электронно-дырочный переход имеет две области объемного заряда: положительного в электронной области и отрицательного в дырочной. Поскольку переход обладает высоким удельным сопротивлением, то можно считать, что его электрические свойства близки к свойствам диэлектрика. Таким образом, электронно-дырочный переход можно рассматривать как систему из двух проводящих плоскостей, заряды которых численно равны, противоположны по знаку и разделены средой со свойствами, близкими к диэлектрику, то есть как плоский конденсатор. Тогда можно сказать, что р-п переход обладает некоторой емкостью.

Если изменять напряжение, приложенное к электронно-дырочному переходу, то пространственный заряд р-п перехода будет изменять свою величину.

Барьерная или зарядная емкость р-п перехода определяется отношением изменения пространственного заряда Δ Qпр к вызвавшему его изменению напряжения Δ U.

.

Величину барьерной емкости можно рассчитать по формуле емкости плоского конденсатора:

,

где ε – относительная диэлектрическая проницаемость материала;

ε 0 – диэлектрическая постоянная вакуума;

S – площадь обкладок конденсатора;

d – расстояние между обкладками.

; ;

Барьерная ёмкость является преобладающей при обратных и небольших положительных напряжениях. Барьерная ёмкость имеет высокую добротность, поскольку дифференциальное сопротивление велико. На практике барьерная ёмкость бывает от долей пкФ до сотен пкФ.

Барьерная емкость р-п перехода используется в варикапах – диодах, применяемых в качестве конденсаторов переменной емкости.

Барьерная ёмкость не зависит от частоты, вплоть до 1012 Гц. Барьерная ёмкость слабо увеличивается с ростом температуры из-за снижения высоты потенциального барьера.

Диффузионная ёмкость обусловлена неравновесными (неосновными) носителями в базе.

Если приложить к переходу прямое напряжение, то высота потенциального барьера понизится, и некоторое количество электронов окажется в состоянии проникнуть через р-п переход в р -область.

Изменение прямого напряжения, приложенного к переходу, приводит к изменению прямого тока и увеличению концентрации неравновесных носителей заряда.

В этом случае изменение заряда, вызванное изменением напряжения, можно рассматривать как действие некоторой емкости. Эта емкость называется диффузионной, так как появляется за счет изменения диффузионного компонента тока через переход. Диффузионная емкость – фиктивная емкость.

Диффузионная емкость определяется отношением изменения величины инжектированного заряда к изменению приложенного напряжения

.

Можно сделать заключение, что диффузионная емкость будет проявляться при прямых токах через переход или при малых обратных токах, когда еще нельзя пренебречь диффузионным компонентом тока.

Диффузионную емкость можно рассчитать по формуле

,

где - протекающий через p-n-переход ток;

- время жизни неосновных носителей в базе;

- температурный потенциал.

Формула справедлива на низких частотах. На более высоких частотах диффузионная ёмкость стремится к 0. Ёмкость может достигать значений в несколько мкФ. Однако влияние диффузионной ёмкости на быстродействие p-n -перехода не увеличивается во столько же раз.

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 2172; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.015 сек.