2014-02-24
538
При работе p-n перехода на переменном токе и в импульсных цепях, характеризующихся скачкообразными изменениями напряжений и токов, проявляются инерционные свойства перехода, напоминающие поведение электрической ёмкости.
|
Наряду с нелинейной электропроводностью переход обладает нелинейными ёмкостными свойствами. Они обусловлены наличием по обе стороны от границы электрических зарядов ионов примесей, а также подвижными носителями заряда, находящимися вблизи границы p-n перехода.
Две составляющие ёмкости:
· барьерная, отражающая перераспределение зарядов в p-n переходе;
· диффузионная, отражающая перераспределение зарядов вблизи p-n перехода.
Барьерная ёмкость Сбар проявляется в результате изменения заряда ионов донорной и акцепторной примесей, которые образуют как бы две обкладки “конденсатора“, при изменении напряжения на переходе:
При изменении U изменяется ширина и объём перехода, а значит, и заряды ионов в обеих частях перехода:
где Сбар.0 – емкость при U=0.
|
|
|
|
С увеличением обратного напряжения Сбар уменьшается из-за увеличения толщины перехода. Вольт–фарадная характеристика:
Диффузионная ёмкость Сдиф отражает физический процесс изменения концентрации подвижных носителей заряда, накопленных в областях p и n вследствие инжекции носителей. При протекании прямого тока в базе накоплен избыточный заряд неосновных носителей, пропорциональный этому току.. При изменении напряжения на переходе меняется и этот заряд:
Диффузионная ёмкость пропорциональна прямому току:
Например, Iпр =10мА, tp = 0,1мкс, jm = 0.025В Сдиф=40000пФ.
