د پراخولو ګنجون څه دی؟

د پراخواوې کیپاسټانس تعریف

پراخواوې کیپاسټانس د پی-اېچ جنکشن د مثبت بایاس شرایطو کې د دیفرانسیال کیپاسټانس اثر ده. دا د سمیکونډکتور دستاویزونو کې د مختلف موادونو د پراخواوې پروسه له لارې وړاندې کیږي، مثلاً د پی-اېچ جنکشن او د MOSFET، یعنی چندین کیریئرز د دوپ شوي ناحیې ترڅو نودوپ شوي ناحیه ته پراخواوې کیږي او د فضايي شارژ ناحیه تشکیل وکړي، او پایله د کیپاسټانس اثر پېښیږي.

بنیادی اصول

که پی-اېچ جنکشن د مثبت بایاس شرایطو کې وي، کیریئرز (الکترونونه او هولونه) به د پی او اېچ ناحیو سره پرتله د خپلې ناحیو ته پراخواوې کیږي. د پراخواوې پروسه کې د پی ناحیې د نامتعادل جین (الکترون) یو مقدار انباشته کیږي، او د اېچ ناحیې د نامتعادل جین (هول) یو مقدار انباشته کیږي. د انباشته شوي نامتعادل کمترین کیریئرز یو مقدار شارژ ذخیره کیږي، د کیپاسټور په توګه، د شارژ ذخیره کولو قابلیت لري. پراخواوې کیپاسټانس د مثبت بایاس ولټیژ، د درجه او د سمیکونډکتور موادونو خصوصياتو سره مربوط دي. د مثبت بایاس ولټیژ لوړه، پراخواوې کیپاسټانس لوړه.

پراخواوې کیپاسټانس د تشکیل

که یو الکترونیک ولټیژ د سمیکونډکتور جنکشن ته اعمال شي، د کمترین کیریئرز د کثافت ولټیژ سره بدلون کیږي. دا کمترین کیریئرز د سمیکونډکتور کې راندومانه حرکت کیږي او د سمیکونډکتور جنکشن نږدې انباشته کیږي. دا انباشته د کیپاسټانس اثر پېښیږي، یعنی پراخواوې کیپاسټانس.

پراخواوې کیپاسټانس د عبارت معمولاً داسې لیکل کیږي:

• CD د پراخواوې کیپاسټانس دی.

• Qn د کمترین شارژ دی.

• V د اعمال شوي ولټیژ دی.

د دیوډ کې پراخواوې کیپاسټانس

د دیوډ کې پراخواوې کیپاسټانس د مثبت بایاس حالت کې مهم دی. که دیوډ د مثبت بایاس کې وي، کمترین کیریئرز (مثلاً د اېچ نوع سمیکونډکتور کې هولونه) د پی ناحیه ته پراخواوې کیږي، چې د کمترین کثافت بدلون کېږي. د کثافت بدلون یو کیپاسټانس اثر پېښیږي، یعنی پراخواوې کیپاسټانس.

د ټرانزیسټرونو کې پراخواوې کیپاسټانس

د ټرانزیسټرونو (مثلاً BJT، MOSFETs، وغیره) کې پراخواوې کیپاسټانس د بیس او اېمیټر ترمنځ موجود دی. که ټرانزیسټر د لوړه فریکانس یا لوړه سرعت شرایطو کې کار کړي، پراخواوې کیپاسټانس د ټرانزیسټر د ګین او فریکانس پاسخ تاثیر لري.

پراخواوې کیپاسټانس د تاثیر

پراخواوې کیپاسټانس د سمیکونډکتور دستاویزونو کې د تاثیر په ډولونو کې منعکس کیږي:

• لوړه فریکانس کارکردگی: د لوړه فریکانس کاربرداتو کې، پراخواوې کیپاسټانس د دستاویز باندې محدود کیږي او د لوړه فریکانس کارکردگی تاثیر لري.

• سویچینګ سرعت: د سویچینګ کاربرداتو کې، پراخواوې کیپاسټانس د سویچینګ دستاویزونو د سرعت تاثیر لري او د سویچینګ زیانونه لوړ کوي.

• سیګنال دیسټرشن: د امپلیفایر کې، پراخواوې کیپاسټانس د اضافي فاز دیلې تاثیر لري، چې د سیګنال دیسټرشن پاک کوي.

حساب کولو فرمول

پراخواوې کیپاسټانس د حساب کولو معمولاً د سمیکونډکتور فيزيک د مدل په اساس کې کیږي. د دیوډ کې، پراخواوې کیپاسټانس داسې تخمیني کیږي:

• Q د الکترونيک شارژ دی.

• NA د دوپ کثافت دی.

• μn د الکترون موبایليتي دی.

• ϵr د نسبی دیالکټریک ثابت دی.

• ϵ0 د خلا دیالکټریک ثابت دی.

• VT د حرارتی ولټیژ دی، n = kT/q، k د بولتزمان ثابت دی، T د مطلق درجه دی.

• Vbi د داخلی پوټنشیال دی.

کارول

• لوړه فریکانس دستاویزونه: د راډیو فریکانس (RF) او مايكروویو دستاویزونو کې، پراخواوې کیپاسټانس د تاثیر غور کیدی شي.

• لوړه سرعت دیجیټل دستاویزونه: د لوړه سرعت دیجیټل دستاویزونو کې، پراخواوې کیپاسټانس د سیګنال د بلنه او پایله وخت تاثیر لري.

• توکو مدیریت: د توکو مدیریت دستاویزونو کې، پراخواوې کیپاسټانس د سویچینګ توکو د استازیتوب تاثیر لري.