چەندی ڕەشاندنەکە چیە؟
Pêşnûna capacitance-ê ya difuzî
Capacitance-ê ya difuzî ek cîhêre kapasîtansa diferensiyel ê ya p-n junction û dibe heke li ser rast bia. Ev çawa difuzîyê ya materyalên din ên ji bo cihazanê ya semikonduktor (wate PN junction an MOSFET) ye, yani divê carrierên paqij werin difuze bikin tuwa herêmê ya nedifuzîyan de wekî ku hewlê biafirandin biafirin, u di daweriya xwe de wekî kapasîtansê bine.
Prinsîpa sereke
Heke PN junction bi rast bia, carrieran (electronan û hole-an) ji P û N herêmê da digerin dikarin difuze bikin. Di dema difuzîyê de, herêmê P bi tevahiyên non-equilibrium Jane (electronic) re dest peyda kirin, û herêmê N bi tevahiyên non-equilibrium Jane (hole) re dest peyda kirin. Îlberên non-equilibrium minority yên ku hatine destpeyda kirin, wekî kapasîtansê, berdestkirina chargê dayekin. Mezinahiya capacitance-ê ya difuzî taybetmend e bi voltage-ê ya rast bias, dergeha, û taybetmendiyên materyalanê ya semikonduktor. Heke voltage-ê ya rast bias zêde be, capacitance-ê ya difuzî da zêde be.
Formasyona capacitance-ê ya difuzî
Heke voltage-ê AC li ser junction-ê ya semikonduktor bigirin, konsantreyasyona minority yan bi voltage-ê re guherin. Particle-an minority ên bi randomî di semikonduktor de hargirin û di nav junction-ê de dest peyda kirin. Destpeyda kuwerdina wê wekî kapasîtansê bine, yani capacitance-ê ya difuzî.
Guhertoya capacitance-ê ya difuzî jî li vir dibêje:
CD capacitance-ê ya difuzî e.
Qn charge-ê ya minority e.
V voltage-ê ya apply kirda e.
Capacitance-ê ya difuzî di dîodan de
Di dîodan de, capacitance-ê ya difuzî yê serekan di dema rast bias de were peyda kirin. Heke dîoda bi rast bia, particle-ên minority (wate hole-an di semikonduktorên N-type de) bi P-region de injekte kirin, ku vekarîn konsantreyasyonê ya minority yan biguhere. Guhertina konsantreyasyonê ya Jane wekî kapasîtansê bine, yani capacitance-ê ya difuzî.
Capacitance-ê ya difuzî di transistoran de
Di transistoran de (wate BJT, MOSFETs, v.b.), capacitance-ê ya difuzî jî yê serekan di nav base û emitter de were peyda kirin. Heke transistor di şertên high frequency an high speed de were kar kirin, tesîrê capacitance-ê ya difuzî zêde bibe, çünki vekarîn gain-ê ya transistor û frequency response-ê.
Tesîra capacitance-ê ya difuzî
Tesîrê capacitance-ê ya difuzî di cihazanê ya semikonduktor de serekan li ser mîn parçeyên da bîne:
Performansa high frequency: Di application-ên high frequency de, capacitance-ê ya difuzî bandwith-ê ya cihazê hilbijêrin û performansa high frequency-ê têkiliye bike.
Switching speed: di application-ên switching de, capacitance-ê ya difuzî speed-ê ya switching devices-ê têkiliye bike û switching loss zêde bike.
Signal distortion: Di amplifiers de, capacitance-ê ya difuzî phase delay-ê ya additional-ê nûve bike, ku signal-ê distorte bike.
Formula calculation
Calculation-ê ya capacitance-ê ya difuzî serekan li ser models-ên physics-ê ya semikonduktor ne. Ji bo dîoda, capacitance-ê ya difuzî bi formulekê dibêje:
Q electronic charge e.
NA doping concentration e.
μn electron mobility e.
ϵr relative dielectric constant e.
ϵ0 dielectric constant-ê ya vacuum e.
VT thermal voltage e, n = kT/q, k boltzmann constant e, T absolute temperature e.
Vbi built-in potential e.
Apply
High frequency circuits: Di circuit-ên radio frequency (RF) û microwave de, tesîrê capacitance-ê ya difuzî negarkirin nabe.
High-speed digital circuit: Di circuit-ên high-speed digital de, capacitance-ê ya difuzî rise time û fall time-ê ya signal-ê têkiliye bike.
Power management: Di power management circuit de, capacitance-ê ya difuzî efficiency-ê ya switching power supply têkiliye bike.
