什么是势垒电容

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精选答案

PN结电容分为两部分，势垒电容和扩散电容。PN结交界处存在势垒区。结两端电压变化引起积累在此区域的电荷数量的改变，从而显现电容效应。 当所加的正向电压升高时，PN结变窄，空间电荷区变窄，结中空间电荷量减少，相当于电容放电。同理，当正向电压减小时，PN结变宽，空间电荷区变宽，结中空间电荷量增加，相当于电容充电。加反向电压升高时，一方面会使耗尽区变宽，也相当于对电容的充电。加反向电压减少时，就是P区的空穴、N区的电子向耗尽区流，使耗尽区变窄，相当于放电。 PN结电容算法与平板电容相似，只是宽度会随电压变化。 下面再看扩散电容。 PN结势垒电容主要研究的是多子，是由多子数量的变化引起电容的变化。而扩散电容研究的是少子。 在PN结反向偏置时，少子数量很少，电容效应很少，也就可以不考虑了。在正向偏置时，P区中的电子，N区中的空穴，会伴着远离势垒区，数量逐渐减少。即离结近处，少子数量多，离结远处，少子的数量少，有一定的浓度梯度。 正向电压增加时，N区将有更多的电子扩散到P区，也就是P区中的少子----电子浓度、浓度梯度增加。同理，正向电压增加时，N区中的少子---空穴的浓度、浓度梯度也要增加。相反，正向电压降低时，少子浓度就要减少。从而表现了电容的特性。 PN结反向偏置时电阻大，电容小，主要为势垒电容。正向偏置时，电容大，取决于扩散电容，电阻小。 频率越高，电容效应越显著。 在集成电路中，一般利用PN结的势垒电容，即让PN结反偏，只是改变电压的大小，而不改变极性。

其他回答

小川考研录

势垒电容是指p-n结所具有的一种电容，它存在于p-n结的空间电荷区（势垒区）。

当PN结外加电压变化时，引起积累在势垒区的空间电荷的变化，即耗尽层的电荷量随外加电压而增多或减少，这种现象与电容器的充、放电过程相同。因此，势垒电容可以理解为是二极管两极间的等效电容组成部分之一。由于势垒区中存在较强的电场，其中的载流子基本上都被驱赶出去了（耗尽），因此势垒区可近似为耗尽层，故势垒电容也被称为耗尽层电容。