Емкость электронно-дырочного перехода

 

Емкость - переходаравна сумме барьерной и диффузионной емкостей. Наличие барьерной емкости объясняется сосредоточением по обе стороны и слоев объемных зарядов, создаваемых ионами примеси разделенных изолятором толщиной, равной ширине - перехода. Это полная аналогия с плоским конденсатором, для которого можно записать

 

, (1.3)

 

где - относительная диэлектрическая проницаемость;

- площадь -перехода;

- ширина - перехода.

Барьерная емкость зависит от ширины, а, следовательно, от приложенного напряжения. При подключении обратного напряжения ширина - перехода увеличивается, что равносильно увеличению расстояния между обкладками плоского конденсатора, и это приводит, как видно из последующего выражения, к уменьшению емкости

 

. (1.4)

 

При прямом смещении ширина - перехода уменьшается, а емкость растет. При значение емкости стремится к бесконечности, однако, она оказывается шунтированной малым сопротивлением открытого перехода.

Диффузионная емкость проявляется при прямом включении, которое сопровождается значительным прямым током. Носители заряда, перешедшие через переход в результате диффузии, не успевают рекомбинировать, т.к. они продолжают «жить» в среднем некоторое время (среднее время жизни дырки в - области) и (среднее время жизни электрона в области ). Эти заряды накапливаются вблизи границ - перехода, таким образом, мы имеем модель конденсатора, который заряжается током. Диффузионная емкость зависит от прямого тока и среднего времени жизни носителей заряда

 

, (1.5)

 

ее величина может составлять сотни и тысячи пикофарад.

Таким образом, при прямом включении учитывают превалирующую диффузионную, а при обратном - барьерную емкость.