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勢壘電容
耗盡層寬窄變化所等效的電容
基本信息
| 外文名 | barrier capacitance |
基本介紹
勢壘電容
在積累空間電荷的勢壘區(qū)，當PN結外加電壓變化時，引起積累在勢壘區(qū)的空間電荷的變化，即耗盡層的電荷量隨外加電壓而增多或減少，這種現(xiàn)象與電容器的充、放電過程相同。耗盡層寬窄變化所等效的電容稱為勢壘電容。
勢壘電容具有非線性，它與結面積、耗盡層寬度、半導體的介電常數(shù)及外加電壓有關。
二極管的電容效應在交流信號作用下才會表現(xiàn)出來。
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補充說明：
勢壘電容是p-n結所具有的一種電容，即是p-n結空間電荷區(qū)（勢壘區(qū)）的電容；由于勢壘區(qū)中存在較強的電場，其中的載流子基本上都被驅趕出去了——耗盡，則勢壘區(qū)可近似為耗盡層，故勢壘電容往往也稱為耗盡層電容。
耗盡層電容相當于極板間距為p-n結耗盡層厚度（W）的平板電容，它與外加電壓V有關 (正向電壓升高時，W減薄，電容增大；反向電壓升高時，W增厚，電容減小)。因為
，所以耗盡層電容為
。對于單邊突變p+-n結，有
；對于線性緩變p-n結，有
。勢壘電容是一種與電壓有關的非線性電容，其電容的大小與p-n結面積、半導體介電常數(shù)和外加電壓有關。當在p-n結正偏時，因有大量的載流子通過勢壘區(qū)，耗盡層近似不再成立，則通常的計算公式也不再適用；這時一般可近似認為：正偏時的勢壘電容等于0偏時的勢壘電容的4倍。不過，實際上p-n結在較大正偏時所表現(xiàn)出的電容，主要不是勢壘電容，而往往是所謂擴散電容。
值得注意的是，勢壘電容是相應于多數(shù)載流子電荷變化的一種電容效應，因此勢壘電容不管是在低頻、還是高頻下都將起到很大的作用（與此相反，擴散電容是相應于少數(shù)載流子電荷變化的一種電容效應，故在高頻下不起作用）。實際上，半導體器件的最高工作頻率往往就決定于勢壘電容。
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