Электроника и основы микропроцессорной техники. Раимова А.Т - 19 стр.

ему, и емкость определяется как отношение приращения пространственных
зарядов в р-n-переходе к вызвавшему это приращение изменению напряжения:

     С б = dQ / dU .                                                   (2.12)

     Заряд (положительный или отрицательный) можно найти из выражения:

     Q = qNSl ,                                                        (2.13)

      где N – концентрация донорной или акцепторной примеси;
          S – площадь р-n-перехода;
          l – ширина p-n-перехода, причем для несимметричного р-n-перехода
при его прямом и обратном включении:

     l = 2εε 0 (∆ϕ k − U ) /(qN ) = l 0 (∆ϕ k − U ) / ∆ϕ k   .         (2.14)

     где ε - относительная диэлектрическая проницаемость среды;
         ε 0 - электрическая постоянная;
         N = N d , если N d >> N a и N = N a , если N a >> N d ;
          U-напряжение, приложенное к переходу (при прямом включении U>
     0, при обратном –U<0);
         l 0 = 2εε 0 /(qN ) ∆ϕ - ширина p-n-перехода в равновесном состоянии.
     Подставив в модель (2.13) соотношение (2.14) и продифференцировав
полученное выражение по напряжению, получим:

            εε 0 S    ∆ϕ k
     Cб =                     .                                        (2.15)
              l      ∆ϕ k + U

      Первый сомножитель в модели (2.15) определяет емкость обычного
плоского конденсатора, второй – характеризует зависимость барьерной емкости
от приложенного напряжения.
      При подключении к р-n-переходу прямого напряжения из каждой области
полупроводника в смежную инжектируются неосновные для нее носители
заряда (вследствие диффузии при понизившемся потенциальном барьере). В
тонких слоях около границы р-n-перехода возникает избыточная концентрация
неосновных носителей. Для нейтрализации этого избыточного заряда из
прилегающих слоев отсасываются основные носители, число которых
пополняется за счет источника. Таким образом, в каждой области у границы р-
n-перехода возникают равные по значению, но противоположные по знаку
заряды Q ДИФ . При изменении напряжения изменяется число инжектированных
носителей, а следовательно, и заряд. Изменение заряда на границе перехода

                                                                           41