《微电子器件（2-6）》.pptVIP

* * 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， 2.6 PN 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，由少子边界条件可得边界处的少子浓度为 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 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 解第二个扩散方程可得到 p1(x) ，代入到空穴电流密度方程中，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， 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 势垒电容的物理意义