擴散電容CD
當給二極管加正向偏壓時,在 PN結兩側的少子擴散區內,都有一定的少數載流子的積累,而且它們的密度隨電壓而變化,形成一個附加的電容效應,稱為擴散電容。
當PN結加上正向電壓,內部電場區被削弱,因為濃度差異,P區空穴向N區擴散,N區的電子向P區擴散。
擴散的空穴和電子在內部電場區相遇,會有部分空穴和電子復合而消失,也有部分沒有消失。沒有復合的空穴和電子穿過內部電場區,空穴進入N區,電子進入P區。
進入N區的空穴,并不是立馬和N區的多子-電子復合消失,而是在一定的距離內,一部分繼續擴散,一部分與N區的電子復合消失。
顯然,N區中靠近內部電場區處的空穴濃度是最高的,距離N區越遠,濃度越低,因為空穴不斷復合消失。同理,P區也是一樣,濃度隨著遠離內部電場區而逐漸降低。總體濃度分布如下圖所示。
當外部電壓穩定不變的時候,最終P區中的電子,N區中的空穴濃度也是穩定的。
也就是說,P區中存儲了數量一定的電子,N區中存儲了數量一定的空穴。如果外部電壓不變,存儲的電子和空穴數量就不會發生變化,也就是說穩定存儲了一定的電荷。
但是,如果電壓發生變化,比如正向電壓降低,電流減小,單位時間內涌入N區中的空穴也會減小,這樣N區中空穴濃度必然會降低。同理,P區中電子濃度也降低。所以,穩定后,存儲的電子和空穴的數量相比之前會更少,也就是說存儲的電荷就變少了。
因此,這里的擴散電容是和加在二極管兩端的正向偏置電壓有關系的。
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