PN 접합과 다이오드

역바이어스 PN 접합의 공핍층 용량(접합 용량) C를 접합의 면적 A, 공핍층의 폭 W, 반도체의 유전율 ε로 나타낸 식은?

  1. AC = εA / W
  2. BC = εW / A
  3. CC = ε / (A × W)
정답과 해설 보기

정답: A. C = εA / W

공핍층은 양쪽에 전하가 쌓인 절연층처럼 행동하므로 평행판 콘덴서와 마찬가지로 C = εA/W로 나타낼 수 있습니다. 역바이어스로 W가 넓어지면 용량은 작아집니다. 예를 들어 실리콘에서 면적 100 µm 각, W = 1 µm라면 C ≈ 11.7 × 8.85×10⁻¹² × 10⁻⁸ ÷ 10⁻⁶ ≈ 1 pF입니다. 고속 회로에서는 이 용량이 지연의 원인이 되므로, 접합 면적을 작게 하거나 저농도로 하여 줄입니다.

  • A. 올바릅니다. 평행판 콘덴서와 같은 형태의 식입니다.
  • B. 폭 W가 넓을수록 용량은 작아지므로 W는 분모에 옵니다.
  • C. 면적 A가 클수록 용량은 커지므로 A는 분자에 옵니다.
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