Страница: 2/2
и 
(1)
Отсюда следует, что в отличие от резкого, плавный р-n переход всегда симметричный и
, а разность потенциалов n- и р- областей равна:
И тогда толщина плавного р-n перехода:
(2)
Барьерная ёмкость.
По определению, ёмкость – скорость изменения заряда при изменении приложенного напряжения, т.е. 
. Изменение заряда в переходе связано с изменением толщины области обеднения, которая зависит от приложенного напряжения. Рассчитаем ёмкость для плавного р-n перехода.
Задание 1
Ёмкость плавного р-n перехода.
Исходя из рис. 1 и соотношения (1) получаем изменение заряда:
а изменение напряжения – из (2)
И опять барьерная ёмкость определяется по формуле плоского конденсатора
Получившийся одинаковый результат не случайность, а следствие связи между зарядом и потенциалом через уравнение Пуассона, и полученную формулу для ёмкости вообще-то можно доказать для любого распределения примеси. Хотя следует отметить различие между плоским конденсатором и р-n переходом: изменение заряда в конденсаторе происходит за счёт изменения плотности заряда при неизменном расстоянии между обкладками, а в р-n переходе – за счёт изменения области, занимаемой зарядом при неизменной его плотности.
Исходя из получившийся формулы для барьерной ёмкости следует, что последняя будет зависеть от приложенного напряжения, поскольку от него зависит толщина области объёмного заряда. При прямых напряжениях больших, чем 
исчезает само понятие барьерной ёмкости, поскольку исчезает область объёмного заряда
.
Задание 2
Рассчитать величину барьерной ёмкости плавного р-n перехода при 300 К и прямом
напряжении 
Дано: 
T = 300 K
Т.к. примеси полностью истощены и собственная проводимость ещё очень мала, то можно предположить:
; 
Контактная разность потенциалов
(В)
Барьерная ёмкость
Реферат опубликован: 18/09/2008