势垒电容是相应于多数载流子电荷变化的一种电容效应,因此势垒电容不管是在低频、还是高频下都将起到很大的作用(与此相反,扩散电容是相应于少数载流子电荷变化的一种电容效应,故在高频下不起作用)。实际上,半导体器件的最高工作频率往往就决定于势垒电容。
1.势垒电容简介
在积累空间电荷的势垒区,当PN结外加电压变化时,引起积累在势垒区的空间电荷的变化,即耗尽层的电荷量随外加电压而增多或减少,这种现象与电容器的充、放电过程相同。耗尽层宽窄变化所等效的电容称为势垒电容。
2.势垒电容怎么测量
当加在结两端的电压发生变化时,一方面使结势垒度发生变化,引起了势垒区内空间电荷的变化,这相当于对电容的充放电,因为它是势垒度的变化引起电容量的变化的,所以我们用势垒电容CT来表示这种作用;另一方面也使注入到p区的电子和注入到n区空穴数目发生变化,引起p区和n区的载流子浓度梯度的变化。为维持电中性条件,多数载流子也要作相应的变化,相当于载流子在扩散区中的“充”和“放”,就如同电容的充放电一样。因为它是在扩散去内载流自变化引起的.故称为扩散电容,用CD表示。P-N结电容包括势垒电容和扩散电容两部分:C=CT+CD,当结两端的外加电时为负(即n区为正,p区接负)时,由于P区、n区的少数载流子很少,负电压的变化并不引起p区、n区中电荷有多大的变化,所以扩散电容很小,相对势垒电容来讲,扩散电容可以忽略。即:C=CT+CD≈CT,所以,在外加负偏压的条件下测得的P-n结电容认为是P-n结势垒电容。
3.势垒电容的应用
用于自动频率控制(AFC)和调谐用的小功率二极管,在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电流上,实现低频率信号调制到高频信号上,并发射出去。