• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Ємнісні властивості p-n-переходу

Процеси накопичення, розосередження, генерації та регенерації, які відбуваються безпосередньо в переході та за його межами, спричиняють інерційність електричних перетворень. Дійсно, якщо на ЕДП подати сходинку напруги або струму, то перехідні процеси перебігають так, як в електричних колах з конденсаторами. Особливості електричних процесів у p-n-переході дозволяють виділити дві складові повної ємності C_j бар'єрну та дифузійну.

Бар'єрна ємність. У запірному шарі ЕДП по обидва боки від металургійної межі виникають однакові за значенням, але протилежні за знаком об'ємні заряди іонів домішок. Залежно від прикладеної напруги змінюється товщина цього шару d (рис. 7.6, 7.7) і, як наслідок, значення зарядів. Тобто маємо систему, аналогічну зарядженому конденсатору з діелектриком, функцію якого виконує збіднений шар. Ємність, створену цими процесами, називають бар'єрною. Вона збігається з ємністю плоского конденсатора, відстань між обкладинками якого дорівнює товщині запірного шару d. Вплив цієї ємності переважно виявляється під час зворотного вмикання p-n-переходу. Зі збільшенням модуля зворотної напруги d збільшується, бар'єрна ємність — зменшується. Підвищення концентрації домішок збільшує ємність, оскільки відстань між обкладинками зменшується.

Залежність ємності від напруги називають вольт-фарадною характеристикою. Властивість p-n-переходу змінювати ємність шляхом зміни напруги використовують для побудови особливого типу напівпровідникових діодів - варикапів.

Дифузійна ємність. При прямій напрузі виявляються дві фізичні причини, які зумовлюють ємність p-n-переходу. Перша з них полягає у змінюванні зарядів у збідненому шарі, що враховується за допомогою бар'єрної ємності, друга - у змінюванні концентрації носіїв у нейтральних зонах поблизу межі переходу і значення заряду, накопиченого цими носіями внаслідок інжекції. Цей процес відтворюється за допомогою дифузійної ємності. Така назва вказує на те, що заряди неосновних носіїв змінюються в результаті дифузії.

Дифузійна ємність експоненціальне зростає зі збільшенням прямої напруги і при досить великих прямих напругах (для кремнію 0,4...0,5В дифузійна ємність С_диф значно перевищує бар'єрну С_6ар. При малих напругах, коли значно наростає струм рекомбінації, дифузійна ємність стає меншою від бар'єрної і нею нехтують. Отже, повна ємність р-п-переходу становить суму двох складових:

, (7.24)

причому С_бар впливає у разі зворотного вмикання, а С_диф - прямого.

Наявність цих ємностей та їхні значення враховуються при створенні напівпровідникових приладів, призначених для роботи у високочастотних та швидкодіючих радіоелектронних пристроях, коли тривалість процесів накопичення - розосередження є сумірною з періодом зміни інформаційних сигналів або з їх тривалістю.

Читайте також:

1. Аеродинамічні властивості колісної машини
2. Аналізатори людини та їхні властивості.
3. Аналізатори людини та їхні властивості.
4. Атрибутивні ознаки і властивості культури
5. Білки, властивості, роль в життєдіяльності організмів.
6. Біосфера Землі, її характерні властивості
7. Будова атомів та хімічний зв’язок між атомами визначають будову сполук, а отже і їх фізичні та хімічні властивості.
8. Будова і властивості аналізаторів
9. Векторний добуток і його властивості.
10. Види і властивості радіоактивних випромінювань
11. Визначення добутку на множині цілих невід’ємних чисел, його існування та єдиність. Операція множення та її основні властивості (закони).
12. Визначення суми на множині цілих невід’ємних чисел, її існування та єдиність. Операція додавання та її основні властивості (закони).

Переглядів: 2579