Радиоматериалы и радиокомпоненты. Чернышова Т.И - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

31
Рис. 5.2. Принцип
формирования барьерной
ёмкости
Рис. 5.3. Вольт-фарадная
характеристика варикапа
Ширина p–n-перехода зависит от величины приложенного напряжения, следовательно, барьерная ёмкость зависит от
напряжения: при возрастании запирающего напряжения ширина p–n-перехода увеличивается, а его барьерная ёмкость
уменьшается (рис. 5.3).
Области пространственного заряда варикапов разделяются на два вида: а) резкий переход, т.е. ступенчатое изменение
концентрации примесей; б) плавный переход. Ширина области резких переходов определяется по формуле
d =
()
e
N
U
k
π
ϕ+εε
2
0
, (5.2)
где ε – диэлектрическая проницаемость материала (полупроводника), равная 10
4
Ф/м; ε
0
– диэлектрическая проницаемость
вакуума; e – заряд электрона, равный 1,6·10
−19
Кл; U – величина приложенного напряжения, В; ϕ
k
– контактная разность по-
тенциалов, B (десятые доли вольта); N – концентрация примесей, равная 3·10
21
м
–3
.
При этом барьерная ёмкость
()
k
U
eN
SС
ϕ+π
εε
=
2
0
б
. (5.3)
Для плавных переходов ширина области пространственного заряда определяется выражением
d =
()
ea
U
k
π
ϕ+εε
0
3
, (5.4)
где a – градиент примеси, вычисленный по формуле a ≈ N / l ; l – глубина области изменения концентрации, мкм.
Соответственно, барьерная ёмкость
()
()
k
U
ea
SС
ϕ+π
εε
=
2
2
0
б
192
. (5.5)
Коэффициент перекрытия по ёмкости определяется отношением максимальной ёмкости варикапа С
max
к минимальной:
K
c
= C
max
/C
min
. (5.6)
Методические указания
Для измерения ёмкости варикапа применяется автогенераторный метод. Исследуемый варикап подключается парал-
лельно к колебательному контуру автогенератора, изменение частоты которого соответствует изменению ёмкости варикапа.
Для измерения ёмкости варикапа на лабораторном стенде собирается схема, представленная на рис. 5.4; здесь E, E
1
–
источники питания варикапа и автогенератора, соответственно; f – частотомер.
Рис. 5.4. Схема лабораторной установки
Измерения параметров варикапа производятся в следующей последовательности.
1. Отключить варикап и измерить собственную частоту автогенератора f
0
.
U
обр
U
обр

Страницы