2015-03-08
530
Диффузионная ёмкость связана с процессами накопления и рассасывания неравновесного заряда и характеризует инерционность движения неравновесных зарядов.
При прямом включении p-n перехода носители диффундируют через переход и накапливаются в соседней области.
Количество инжектированного в соседнюю область носителей заряда зависит от величины приложенного к p-n переходу напряжения U, т.е. изменение инжектированного заряда при изменении приложенного напряжения может характеризоваться емкостью, которую принято называть диффузионной.
Cдифф=dQ/du (5.8)
где Q - инжектированный заряд.
Будем считать, что p-n переход несимметричный и концентрация дырок в p области значительно больше концентрации электронов в n области.
Тогда заряд дырок, инжектированных в n-область
Q = qS∫Dp(x)dx = f(U) (5.9)
Dp(x) плотность распределения носителей заряда (инжектированных дырок) в n-области
Можно показать, используя 5.8 и 5.9
Cдифф=dQ/du = k3 Jp t эфф exp(U/f T) / f T (5.10)
k3 ~0.5-1
tэфф - эффективное время жизни неосновных носителей.
|
|
|
Jp – плотность дырочного тока
Таким образом, как видно из (5.10), диффузионная емкость зависит от величины прямого тока через p-n переход и времени жизни носителей заряда, которое определяет глубину их проникновения в соседнюю область.
Чем больше время жизни инжектированных носителей заряда, тем на большую глубину они проникают и тем больше величина инжектированного заряда.
!! Диффузионную емкость образуют неосновные носители заряда.
Рис. 5.2 Барьерная и диффузионная емкости перехода
Общая емкость перехода равна сумме барьерной и диффузионной емкостям.
С= Сбар+ Cдифф (5.11)
