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(共13张PPT)
p-n结电容
2023/3/10
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p-n结电容
pn结电容的来源
势垒电容
扩散电容
交流情况下，pn结的存储电荷对外界的响应——微分电容
空间电荷区随外加偏压的变化而变窄或变宽，从而空间电荷数量发生变化。这种势垒区宽度对外加电压变化引起的微分电容称为势垒电容。
在正偏下，n区注入空穴，伴生等量的电子。这种随外加电压变化，在扩散区内存在等量正、负电荷的变化引起的电容称为扩散电容。
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突变结
——平行板电容
（耗尽层近似下）
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对于单边突变结
1.突变结的势垒电容和结面积、轻掺杂一侧的杂质浓度的平方根成正比。
2.突变结的势垒电容和电压(VD-V)的平方根成反比。
截距就是势垒高度，斜率就是轻掺杂一侧的浓度
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注意：
采用了耗尽层近似——在反向偏压下更适用。
而在正向偏压下，有载流子进入势垒区，它们对电容也有贡献。我们一般认为：
外加偏压为0时pn结的势垒电容
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线性缓变结
——仍然是平行板电容
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在大的正向偏压下，扩散电容为主！
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例题
例. 一个p-n结二极管作为压控电容(变容二极管,随V而变)，反偏电压为2V时，其可变电容为200PF，问需要加多大的反偏电压，才能使它的电容减小到100PF 设VD=0.85V。
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例题
例.由电阻率为1 ·cm的p型Ge和0.1 ·cm的n型Ge组成一个p-n结，计算在室温下内建电场的电压差VD和阻挡层宽度XD。
作业：
1、2、3、11
补充：简述pn结的三种击穿机理。
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p-n结击穿
对pn结施加的反向偏压增大到某一数值VBR时，反向电流密度突然迅速增大的现象称为pn结击穿。
发生击穿时的反向偏压称为结的击穿电压。
击穿现象中，电流增大的基本原因不是由于迁移率的增大，而是由于载流子数目的增加。
到目前为止，pn结击穿共有三种：雪崩击穿、隧道击穿和热电击穿。
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反偏时，pn结的反向电流由p区扩散到势垒区中的电子电流和由n区扩散到势垒区中的空穴电流所组成。
反偏↑→势垒区中的电场↑→电子和空穴的动能↑→与晶格原子发生碰撞时，把价键上的电子碰撞出来，成为导电电子，同时产生一个空穴——碰撞电离。
→继续碰撞→载流子大量增加——称为载流子的倍增效应→反向电流↑→从而发生pn结击穿——这就是雪崩击穿的机理。
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