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文档简介

当

PN

结的外加电压为时，

2.6.1交流小信号下的扩散电流

则

PN

结的扩散电流也具有如下形式2.6PN

结的交流小信号特性与扩散电容ω

为角频率，式中，V0为直流电压，V0>>kT/q

V1为迭加在直流偏压上的交流小信号电压振幅，V1<<kT/q

求扩散电容

CD的思路

对于给定的

V1

，求出与之相应的

I1

，可得到

PN

结的交流小信号导纳，Y

的实部为

PN

结小信号电导

gD

，

Y

的虚部中即包含了

PN

结的扩散电容

CD

，即上式中，由于，可利用近似公式得：

以

N

区中的空穴扩散电流为例，取

N

区与势垒区的边界为坐标原点，由结定律可得边界(x=0)处的少子浓度为即x=0处的少子浓度由直流分量和交流小信号分量组成，并可得到x

=0处少子浓度直流分量和交流小信号分量的边界条件分别为

在ω

不太高的情况下，可以假设在

N

区内任意位置

x

处，pn(x,t)也由直流分量和交流小信号分量组成，即

将此pn(x,t)代入空穴扩散方程并将方程分拆成不含和含的两个方程，即

解第一个方程可得到p0(x)，代入空穴电流密度方程中，可得到空穴扩散电流密度中的直流分量，即前面已求得的

Jdp

同理，电子扩散电流密度中的直流分量为，

于是可得

PN

结正向扩散电流中的

直流分量

为

解第二个扩散方程结合少子浓度交流小信号分量的边界条件，得到p1(x)，代入空穴电流密度方程，得到空穴扩散电流密度的交流分量，

同理，电子扩散电流密度的交流分量为

于是可得

PN

结正向扩散电流中的

交流分量

为式中，PN

结的

小信号交流导纳

为

在的情况下，由近似公式，得式中，

2.6.2交流导纳与扩散电容

，就是

PN

结的

扩散电容。

由上式可见，CD与正向直流偏流成正比，即

，为PN

结的

直流增量电导，

对于

P+N

单边突变结，

可见

CD也是取决于低掺杂一侧的杂质浓度。N区：（同时产生）

扩散电容的物理意义P区：（同时产生）P区N区势垒电容与扩散电容的比较

势垒区中电离杂质电荷随外加电压的变化率；正负电荷在空间上是分离的；与直流偏压成幂函数关系；正偏反偏下均存在，可作电容器使用；要使

CT↓，应使

A↓，xd↑

（N↓,反偏↑）。

中性区中非平衡载流子电荷随外加电压的变化率；正负电荷在空间上是重叠的；与直流电流成线性关系，与直流偏压成指数关系；只存在于正偏下；要使

CD↓，应使

IF↓（A↓，正偏↓），

↓。

图中

gl

为

漏电导，取决于

PN

结的加工质量与清洁程度，rs为

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