文档介绍: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 结的沟通小信号导纳 ,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 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 结的沟通小信号导纳 ,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
在ω 不太高的状况下,可以假设在 N 区内随意位置 x 处,pn ( x , t ) 也由直流重量和沟通小信号重量组成,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重量,即前面已求得的 Jdp
同理,电子扩散电流密度中的直流重量为,
于是可得 PN 结正向扩散电流中的 直流重量 为
解其次个扩散方程可得到 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沟通重量,
同理,电子扩散电流密度的沟通重量为
于是可得 PN 结正向扩散电流中的 沟通重量 为
式中,
PN 结的 小信号沟通导纳 为
在 的状况下,由近似公式 ,得:
式中,
沟通导纳与扩散电容
,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