Điện dung khuếch tán là gì?
Định nghĩa điện dung khuếch tán
Điện dung khuếch tán là một loại hiệu ứng điện dung vi phân của khớp p-n khi nó được cực dương. Nó được gây ra bởi quá trình khuếch tán các loại vật liệu khác nhau trong thiết bị bán dẫn như khớp PN hoặc MOSFET, tức là, một số lượng nhỏ các hạt mang trong vùng đã惨了，我似乎没有完成翻译。让我继续完整翻译剩下的部分。
được pha tạp khuếch tán đến vùng chưa pha tạp để tạo thành vùng tích điện, và cuối cùng xuất hiện dưới dạng hiệu ứng điện dung. Nguyên lý cơ bản Khi khớp PN được cực dương, các hạt mang (electron và lỗ) sẽ khuếch tán từ vùng P và N đến nhau tương ứng. Trong quá trình khuếch tán, vùng P tích tụ một lượng nhất định các hạt mang không cân bằng (electron), vùng N tích tụ một lượng nhất định các hạt mang không cân bằng (lỗ). Những hạt mang không cân bằng tích tụ này tạo thành một lượng tích điện nhất định, giống như một tụ điện, có khả năng lưu trữ điện.Kích thước của điện dung khuếch tán liên quan đến điện áp cực dương, nhiệt độ và tính chất của vật liệu bán dẫn. Điện áp cực dương càng lớn, điện dung khuếch tán càng lớn. Sự hình thành của điện dung khuếch tán Khi áp dụng một điện áp xoay chiều vào khớp bán dẫn, nồng độ của các hạt mang thiểu số thay đổi theo điện áp. Các hạt mang thiểu số di chuyển ngẫu nhiên trong bán dẫn và tích tụ gần khớp bán dẫn. Sự tích tụ này tương đương với một hiệu ứng điện dung, tức là điện dung khuếch tán. Biểu thức cho điện dung khuếch tán thường có thể được viết như sau: CD là điện dung khuếch tán. Qn là điện tích thiểu số. V là điện áp được áp dụng. Điện dung khuếch tán trong điôt Trong điôt, tụ điện khuếch tán chủ yếu xuất hiện trong trạng thái cực dương. Khi điôt được cực dương, các hạt mang thiểu số (như lỗ trong bán dẫn loại N) được tiêm vào vùng P, dẫn đến sự thay đổi nồng độ thiểu số. Sự thay đổi nồng độ của Jane tạo ra một hiệu ứng điện dung, tức là điện dung khuếch tán. Điện dung khuếch tán trong transistor Trong transistor (như BJT, MOSFETs, v.v.), điện dung khuếch tán cũng tồn tại giữa cực cơ sở và cực phát. Khi transistor hoạt động ở tần số cao hoặc tốc độ cao, ảnh hưởng của điện dung khuếch tán trở nên rõ ràng hơn, vì nó ảnh hưởng đến hệ số khuếch đại của transistor và phản hồi tần số. Ảnh hưởng của điện dung khuếch tán Ảnh hưởng của điện dung khuếch tán trong thiết bị bán dẫn chủ yếu được phản ánh trong các khía cạnh sau: Hiệu suất tần số cao: Trong các ứng dụng tần số cao, tụ điện khuếch tán hạn chế băng thông của thiết bị và ảnh hưởng đến hiệu suất tần số cao của nó. Tốc độ chuyển mạch: Trong các ứng dụng chuyển mạch, điện dung khuếch tán có thể ảnh hưởng đến tốc độ chuyển mạch của thiết bị, tăng tổn thất chuyển mạch. Biến dạng tín hiệu: Trong bộ khuếch đại, tụ điện khuếch tán có thể giới thiệu thêm độ trễ pha, dẫn đến biến dạng tín hiệu. Công thức tính Việc tính toán điện dung khuếch tán thường dựa trên các mô hình trong vật lý bán dẫn. Đối với điôt, điện dung khuếch tán có thể được xấp xỉ như sau: Q là điện tích electron. NA là nồng độ pha tạp. μn là độ di động của electron. ϵr là hằng số điện môi tương đối. ϵ0 là hằng số điện môi của chân không. VT là điện áp nhiệt, n = kT/q, k là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối. Vbi là điện thế nội tại. Ứng dụng Mạch tần số cao: Trong mạch radio tần số (RF) và microwave, tác động của điện dung khuếch tán không thể bỏ qua. Mạch số tốc độ cao: Trong mạch số tốc độ cao, điện dung khuếch tán có thể ảnh hưởng đến thời gian tăng và giảm tín hiệu. Quản lý điện năng: Trong mạch quản lý điện năng, điện dung khuếch tán ảnh hưởng đến hiệu quả của nguồn điện chuyển mạch.
