PN-overgang en diode

Welke formule drukt de uitputtingslaagcapaciteit (junctiecapaciteit) C van een pn-junctie in sperrichting uit in het junctieoppervlak A, de breedte van de uitputtingslaag W en de permittiviteit ε van de halfgeleider?

  1. AC = εA / W
  2. BC = εW / A
  3. CC = ε / (A × W)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. C = εA / W

Omdat de uitputtingslaag zich gedraagt als een isolerende laag met aan beide zijden opgehoopte lading, kan ze net als een vlakke-plaatcondensator worden uitgedrukt als C = εA/W. Bij sperrichting wordt W groter en neemt de capaciteit af. Bij silicium met een oppervlak van 100 µm in het vierkant en W = 1 µm is bijvoorbeeld C ≈ 11,7 × 8,85×10⁻¹² × 10⁻⁸ ÷ 10⁻⁶ ≈ 1 pF. In snelle schakelingen veroorzaakt deze capaciteit vertraging, en daarom wordt ze verminderd door het junctieoppervlak te verkleinen of de concentratie te verlagen.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over PN-overgang en diode

  1. Wat is de juiste reden dat er bij een pn-junctie in thermisch evenwicht geen stroom naar buiten vloeit?
  2. Wat is de juiste definitie van de vulfactor (fill factor, FF) van een zonnecel?
  3. Wat is bij kamertemperatuur bij benadering de kleinsignaalweerstand (dynamische weerstand) van een ideale siliciumdiode waar in voorwaartse richting 1 mA doorheen vloeit? (kT/q ≈ 26 mV)
  4. Wat gebeurt er in het algemeen met de doorslagspanning van een pn-junctie waarvan de onzuiverheidsconcentratie aan één zijde laag is?
  5. Wat is de belangrijkste rol van ESD-beschermingsdiodes die op de in- en uitgangsaansluitingen van een IC zijn aangesloten?