2023-06-21 23:31:20 來源 : 面包芯語
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(資料圖片僅供參考)
二極管結電容分為兩種：勢壘電容和擴散電容。二極管的結電容等于兩者之和，在PN結反偏的情況下，勢壘電容主導作用。在PN結正偏的情況下，擴散電容主導作用。節(jié)電容并不是兩個管腳引起雜散電容，是由于PN節(jié)的特性產生的。
1、勢壘電容
其實這個勢壘電容很好理解，我們都知道在PN結半導體中由于擴散的緣故，PN結附近會形成一個空間電荷區(qū)，又叫做耗盡區(qū)。
當我們給PN結施加反向電壓，反向電壓形成的外部電場和和內部電場方向相同，N區(qū)域自由電子被電源拉向電源正極，P區(qū)的空穴被電源負極輸出的電子填充，內部電場得到加強，漂移運動加強，空間電荷區(qū)變寬，如果施加的反向電壓是個變化的電壓，那么這個空間電荷區(qū)會隨著電壓增加而變寬，隨著電壓減小而變窄，拿電容來類比，PN結變寬電容兩個極板距離拉大電容減小，PN結變窄電容兩個極板距離拉近電容增大。這個等效的“電容”就叫做勢壘電容。變容二極管就是利用了這個特性，當然變容二極管的PN結接觸面積更大，再加上特殊工藝制作，使得變容二極管的勢壘電容比普通二極管大的多。如下示意圖，白色空穴，藍色電子。
2、擴散電容
給二極管施加正向電壓，正向電壓形成的外部電場和內電場方向相反，內部電場受到外部電場“擠壓”，削弱了內部電場，促進了自由電子向P區(qū)擴散，也就是說自由電子更容易從N區(qū)進入P區(qū)，進入P區(qū)的電子在PN結附近濃度高，遠離PN結的濃度低，同樣道理進入N區(qū)的空穴聚集在PN結附近，如下圖所示，濃度都是靠近PN結濃度大，在正向偏置電壓不變的情況下，達到一種平衡態(tài)，存儲了一定量的電荷，如果外部正向偏置是個變化量，那么存儲的電荷也是變化量類似于電容的重放電。這種擴散現象等效的電容叫做擴散電容。如下示意圖，白色空穴，藍色電子。
3、二極管手冊中的結電容
一般我們在二極管手冊中看到的結電容是指的勢壘電容，有的廠家標注Vr=0時的結電容，即，在沒有外加電壓時的結電容，有的廠家標注反向電壓Vr為固定值時的結電容，都差不多。如下圖所示：
DIODES 1N4007手冊：
Philips 1N4148：
