您好!歡迎光臨烜芯微科技品牌官網(wǎng)!

深圳市烜芯微科技有限公司

ShenZhen XuanXinWei Technoligy Co.,Ltd
二極管、三極管、MOS管、橋堆

全國(guó)服務(wù)熱線:18923864027

結(jié)電容,pn結(jié)電容,mos結(jié)電容介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-06-07 18:55:28
  • 來源:
  • 閱讀次數(shù):
結(jié)電容,pn結(jié)電容,mos結(jié)電容介紹
pn結(jié)電容
一塊半導(dǎo)體晶體一側(cè)摻雜成P型半導(dǎo)體,另一側(cè)摻雜成N型半導(dǎo)體,中間二者相連的接觸面稱為PN結(jié)(英語:pn junction)。PN結(jié)是電子技術(shù)中許多元件,例如半導(dǎo)體二極管、雙極性晶體管的物質(zhì)基礎(chǔ)。PN結(jié)電容分為兩部分,勢(shì)壘電容和擴(kuò)散電容。
勢(shì)壘電容
我們知道,P區(qū)空穴多,N區(qū)電子多,因?yàn)閿U(kuò)散,會(huì)在中間形成內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)。N區(qū)那邊失去電子帶正電荷,P區(qū)那邊得到電子帶負(fù)電荷。
結(jié)電容 pn結(jié)電容 mos結(jié)電容
當(dāng)給PN結(jié)加上穩(wěn)定的電壓,那么穩(wěn)定后,內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)的厚度也會(huì)穩(wěn)定為一個(gè)值,也就是說內(nèi)部電荷一定。如果PN結(jié)上的電壓向反偏的方向增大,那么內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)厚度也增加,即內(nèi)部電荷增多。反之,如果電壓減小,那么內(nèi)部電荷減少。
PN結(jié)兩端電壓變化,引起積累在中間區(qū)域的電荷數(shù)量的改變,從而呈現(xiàn)電容效應(yīng),這個(gè)電容就是勢(shì)壘電容。
勢(shì)壘寬度,也就是內(nèi)建電場(chǎng)區(qū)的寬度,是與電壓相關(guān)的。所以說,不同的電壓下,勢(shì)壘電容的大小也是不同的。
二極管在反偏時(shí),勢(shì)壘電容起主要作用,而正偏時(shí),擴(kuò)散電容起主要作用。
擴(kuò)散電容
當(dāng)有外加正向偏壓時(shí),在 p-n 結(jié)兩側(cè)的少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi),都有一定的少數(shù)載流子的積累,而且它們的密度隨電壓而變化,形成一個(gè)附加的電容效應(yīng),稱為擴(kuò)散電容。
結(jié)電容 pn結(jié)電容 mos結(jié)電容
當(dāng)PN結(jié)加上正向電壓,內(nèi)部電場(chǎng)區(qū)被削弱,因?yàn)闈舛炔町悾琍區(qū)空穴向N區(qū)擴(kuò)散,N區(qū)的電子向P區(qū)擴(kuò)散。
擴(kuò)散的空穴和電子在內(nèi)部電場(chǎng)區(qū)相遇,會(huì)有部分空穴和電子復(fù)合而消失,也有部分沒有消失。沒有復(fù)合的空穴和電子穿過內(nèi)部電場(chǎng)區(qū),空穴進(jìn)入N區(qū),電子進(jìn)入P區(qū)。
進(jìn)入N區(qū)的空穴,并不是立馬和N區(qū)的多子-電子復(fù)合消失,而是在一定的距離內(nèi),一部分繼續(xù)擴(kuò)散,一部分與N區(qū)的電子復(fù)合消失。
顯然,N區(qū)中靠近內(nèi)部電場(chǎng)區(qū)處的空穴濃度是最高的,距離N區(qū)越遠(yuǎn),濃度越低,因?yàn)榭昭ú粩鄰?fù)合消失。同理,P區(qū)也是一樣,濃度隨著遠(yuǎn)離內(nèi)部電場(chǎng)區(qū)而逐漸降低。
當(dāng)外部電壓穩(wěn)定不變的時(shí)候,最終P區(qū)中的電子,N區(qū)中的空穴濃度也是穩(wěn)定的。也就是說,P區(qū)中存儲(chǔ)了數(shù)量一定的電子,N區(qū)中存儲(chǔ)了數(shù)量一定的空穴。如果外部電壓不變,存儲(chǔ)的電子和空穴數(shù)量就不會(huì)發(fā)生變化,也就是說穩(wěn)定存儲(chǔ)了一定的電荷。
但是,如果電壓發(fā)生變化,比如正向電壓降低,電流減小,單位時(shí)間內(nèi)涌入N區(qū)中的空穴也會(huì)減小,這樣N區(qū)中空穴濃度必然會(huì)降低。同理,P區(qū)中電子濃度也降低。所以,穩(wěn)定后,存儲(chǔ)的電子和空穴的數(shù)量想比之前會(huì)更少,也就是說存儲(chǔ)的電荷就變少了。
電壓變化,存儲(chǔ)的電荷量也發(fā)生了變化,跟電容的表現(xiàn)一模一樣,這電容就是擴(kuò)散電容了。
勢(shì)壘電容與擴(kuò)散電容區(qū)別
聯(lián)系:兩者都具有電容效應(yīng)
區(qū)別:勢(shì)壘電容是由于空間電荷區(qū)的寬窄變化來產(chǎn)生的,而正偏的時(shí)候空間電荷區(qū)很窄,勢(shì)壘電容很小,近似可以忽略,即勢(shì)壘電容主要產(chǎn)生在pn結(jié)反偏時(shí)期;擴(kuò)散電容是靠非平衡少子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成的濃度梯度產(chǎn)生的,反偏時(shí)主要是平衡少子在運(yùn)動(dòng),耗盡層的寬度很寬,內(nèi)建電場(chǎng)限制著非平衡少子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),基本可以忽略,因此擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)主要產(chǎn)生在pn接正偏時(shí)期。
mos結(jié)電容
是半導(dǎo)體,就有PN結(jié),有PN結(jié),就有結(jié)電容。
結(jié)電容 pn結(jié)電容 mos結(jié)電容
盡管結(jié)電容的容量非常小,對(duì)電路穩(wěn)定性的影響卻是不容忽視的,處理不當(dāng)往往會(huì)引起高頻自激振蕩。更為不利的是,柵控器件的驅(qū)動(dòng)本來只需要一個(gè)控制電壓而不需要控制功率,但是工作頻率比較高的時(shí)候,結(jié)電容的存在會(huì)消耗可觀的驅(qū)動(dòng)功率,頻率越高,消耗的功率越大。
這也就是我們通常認(rèn)為,MOSFET的GS兩極之間是一個(gè)高阻值的電阻,但是在設(shè)計(jì)開關(guān)電源的時(shí)候,我們通常需要加粗Gate極的PCB走線。保障在開關(guān)的過程中,驅(qū)動(dòng)MOSFET的瞬間電流比較大,有足夠的通流能力。這正是因?yàn)闃O間等效電容的存在。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號(hào)碼或加QQ/微信,由我們的銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
 
聯(lián)系號(hào)碼:18923864027(同微信)
QQ:709211280

相關(guān)閱讀