Welche Formel gibt die Raumladungskapazität (Sperrschichtkapazität) C eines in Sperrrichtung vorgespannten PN-Übergangs mit Übergangsfläche A, Breite der Raumladungszone W und Permittivität ε des Halbleiters an?

Antwort: A. C = εA / W

Die Raumladungszone verhält sich wie eine isolierende Schicht mit Ladungen auf beiden Seiten und lässt sich wie ein Plattenkondensator durch C = εA/W ausdrücken. Wird W bei Sperrvorspannung größer, sinkt die Kapazität. Bei Silizium mit einer Fläche von 100 µm im Quadrat und W = 1 µm ergibt sich beispielsweise C ≈ 11,7 × 8,85×10⁻¹² × 10⁻⁸ ÷ 10⁻⁶ ≈ 1 pF. In schnellen Schaltungen verursacht diese Kapazität Verzögerungen, weshalb sie durch kleinere Übergangsfläche oder niedrigere Dotierung verringert wird.