2014-02-12
1473
Емкостные свойства p-n- перехода. Емкостные свойства обусловлены наличием по обе стороны от границы электрических зарядов, которые созданы ионами примесей, а также подвижными носителями заряда, находящимися вблизи границы p-n- перехода.
Емкость p-n- перехода подразделяют на две составляющие: барьерную, отражающую перераспределение зарядов в p-n- переходе, и диффузионную, отражающую перераспределение зарядов вблизи p-n- перехода. При прямом смещении перехода в основном проявляется диффузионная емкость, при обратном(режим экстракции) заряды вблизи p-n- перехода (в базе) меняются мало и основную роль играет барьерная емкость.
Барьерная емкость 
обусловлена наличием в p-n- переходе ионов донорной и акцепторной примесей, которые образуют как бы две заряженный обкладки конденсатора. При изменении запирающего напряжения, например увеличении, ширина p-n- перехода увеличивается и часть подвижных носителей заряда отсасывается электрическим полем от слоев, прилегающих к переходу. Перемещение этих носителей заряда вызывает в цепи ток:
|
|
|
,
где 
- изменение заряда обедненного слоя p-n- перехода.
Этот ток становится равным нулю по окончании переходного процесса изменения границ p-n- перехода.
Величину 
для резкого перехода можно определить из приближенного выражения:
,
Где S, 
– площадь и толщина p-n- перехода при U=0; 
- контактная разность потенциалов.
Зависимость 
называют вольт - фарадной характеристикой
При подключении к p-n- переходу прямого напряжения барьерная емкость увеличивается вследствие уменьшения l. Однако в этом случае приращение зарядов за счет инжекции играет большую роль и емкость p-n- перехода определяется в основном диффузионной составляющей емкости.
Диффузионная емкость отражает физический процесс изменения концентрации подвижных носителей заряда, накопленных в областях, вследствие изменения концентрации инжектированных носителей.
Влияние диффузионной емкости можно пояснить следующим примером.
Рис.3. Воль-фарадные характеристики p-n- перехода (а) и изменение тока приизменении полярности напряжения (б): 1-плавный переход; 2-резкий переход.
