Диффузионная емкость p-n перехода

Диффузионная емкость вызвана изменением избыточных зарядов движущихся носителей в областях p и n под действием внешнего напряжения. При прямом смещении из эмитора в базу диффузируют неосновные носители - дырки. Для компенсации избыточного заряда дырок в базу от внешнего источника поступает такое же количество электронов, которые распределяются так же как и дырки. Таким образом, в базе оказывается избыточный позитивный заряд дырок Δ Q_p и такой же отрицательный заряд электронов Δ Q_n. Изменение этого заряда в случае изменения напряжения на p-n переходе и есть проявлением диффузионной емкости. В отличии от барьерной емкости черезмерные заряды пространственно не разделены и не создают токи смещения.

Суммарная диффузийная емкость p-n перехода:

Диффузионная емкость проявляется только при прямом смещении перехода. Она значительно больше баръерной емкости и, как правило, определяет быстродействие приборов с p-n переходом

Диффузионная емкость зависит от частоты. С повышением частоты емкость уменьшается, так как скопление избыточных зарядов не успевает за изменением напряжения на p-n переходе.

 

 

3. Разновидности полупроводниковых диодов, их параметры и система обозначении, частотные свойства, температурная зависимость.

 

Полупроводниковым диодом называют электропреобразовательный прибор с одним (или несколькими) выпрямляющим электрическим переходом и двумя омическими выводами для подключения к внешней цепи. Принцип работы большинства диодов основан на использовании физических явлений в p-n-переходе.

Диоды классифицируются: по материалу (германиевые, кремниевые, арсенид-галлиевые); структуре перехода (точечные, плоскостные); назначению (выпрямительные, импульсные, стабилитроны и т.д.); диапазону частот (низко- и высокочастотные); виду вольт-амперной характеристики и т.д.

В зависимости от технологических процессов, используемых при изготовлении диодов, различают: сплавные, диффузионные, планарно-эпитаксиальные диоды и их разновидности. Устройство полупроводникового диода, изготовленного по планарно-эпитаксиальной технологии, приведено на рис. 1.

Рис. 1

Большинство полупроводниковых диодов выполняют на основе несимметричных p-n-переходов. В качестве структурных элементов диодов используют также p-i-, n-i-переходы, переходы металл-полупроводник, p⁺-p-, p⁺-n-переходы, гетеропереходы. Изготовляются также диоды с p‑i‑n‑, p⁺-p-n- и n⁺-n-p-структурами.

Вся структура с электрическим переходом заключается в металлический, стеклянный, керамический или пластмассовый корпус для исключения влияния окружающей среды. Полупроводниковые диоды изготовляются как в дискретном, так и в интегральном исполнении.