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文档简介
N区：（同时产生）P区：（同时产生）P
区N
区
扩散电容的产生(重要，理解起来有点抽象)
2.6PN
结的交流小信号特性与扩散电容从电容的定义出发求扩散电容
CD
写出中性区的非平衡载流子的表达式，对外加电压求导。以P区为例：？？同理，n区：从交流小信号特性求扩散电容
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
当
PN
结的外加电压为时，
2.6.1交流小信号下的扩散电流（随便看看，不求甚解）
则可证明PN结的扩散电流也具有如下形式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)处的少子浓度为可见x=0处的少子浓度由直流分量和交流小信号分量组成，该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
小信号
条件的作用是将p1(0)
与
V1
的关系
线性化。
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
可将以上两个方程分别写为：
解第一个方程可得
N
区内少子浓度分布的直流分量p0(x)，
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
为代入空穴电流密度方程，得到空穴扩散电流密度的直流分量
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，可得
N
区内少子浓度分布的交流小信号分量p1(x)ejωt
，将所得到的p1(x)ejωt
代入空穴电流密度方程，可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，这两个可以记一下
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
当外加电压有(-
V)的变化时，势垒区宽度发生变化，使势垒区中的空间电荷也发生相应的
Q
的变化。P
区N
区
比较：势垒电容的物理意义势垒电容与扩散电容的比较（这个重要）
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
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