14. ЕМКОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА

p-n-переход при обратном напряжении аналогичен конденсатору со значительной утечкой в диэлектрике. Запирающий слой имеет очень высокое сопротивление и по обе его стороны расположены два разноименных объемных заряда, созданных ионизированными атомами донорной и акцепторной примеси. Поэтому p-n-переход обладает емкостью, подобной емкости конденсатора с двумя обкладками. Эту емкость называют барьерной емкостью.

Барьерная емкость, как и емкость обычных конденсаторов, возрастает при увеличении площади p-n-перехода и диэлектрической проницаемости вещества полупроводника и уменьшении толщины запирающего слоя. Особенность барьерной емкости состоит в том, что она является нелинейной емкостью, т. е. изменяется при изменении напряжения на переходе. Если обратное напряжение возрастает, то толщина запирающего слоя увеличивается. А так как этот слой играет роль диэлектрика, то барьерная емкость уменьшается.

Барьерная емкость вредно влияет на выпрямление переменного тока, так как она шунтирует диод и через нее на более высоких частотах проходит переменный ток. Но вместе с тем имеется и полезное применение барьерной емкости. Специальные диоды, называемые варикапами, используют в качестве конденсаторов переменной емкости для настройки колебательных контуров, а также в некоторых схемах, работа которых основана на применении нелинейной емкости. В отличие от обычных конденсаторов переменной емкости, в которых изменение емкости происходит механическим путем, в варикапах это изменение достигается регулировкой величины обратного напряжения. Способ настройки колебательных контуров с помощью варикапов называют электронной настройкой.

При прямом напряжении диод, кроме барьерной емкости, обладает так называемой диффузионной емкостью, которая также нелинейна и возрастает при увеличении прямого напряжения. Диффузионная емкость характеризует накопление подвижных носителей заряда в п- и p-областях при наличии прямого напряжения на переходе. Она существует только при прямом напряжении, когда носители заряда в большом количестве диффундируют через пониженный потенциальный барьер и, не успев рекомбинировать, накапливаются в п- и p-областях. Так, например, если в некотором диоде p-область является эмиттером, а n-область - базой, то при подаче прямого напряжения из p-области в n-область через переход устремляется большое количество дырок и, следовательно, в n-области появляется положительный заряд. Одновременно под действием источника прямого напряжения из провода внешней цепи в n-область входят электроны и в этой области возникает отрицательный заряд. Дырки и электроны в n-области не могут мгновенно рекомбинировать. Поэтому каждому значению прямого напряжения соответствует определенная величина двух равных разноименных зарядов, накопленных в n-области за счет диффузии носителей через переход.

Диффузионная емкость значительно больше барьерной, но она в большинстве случаев не оказывает существенного влияния на работу диода и использовать ее также не удается, так как она всегда зашунтирована малым прямым сопротивлением самого диода. Практическое значение, как правило, имеет только барьерная емкость.

Автор: Косарева О.А.

<< Назад: Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода

>> Вперед: Применение полупроводниковых диодов для выпрямления переменного тока

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Коммерческое право. Конспект лекций

▪ Общие основы педагогики. Конспект лекций

▪ Гражданское право. Части I, III и IV. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Ароматерапия для изучения иностранных языков 25.03.2025 Запахи способны не только вызывать приятные воспоминания, но и положительно влиять на когнитивные процессы. Недавнее исследование ученых из Университета Фрайбурга (Германия) показало, что использование одного и того же аромата во время обучения и сна может повысить эффективность запоминания нового материала на 30 процентов. Это открытие может стать полезным инструментом в изучении иностранных языков. Эксперимент проводился среди школьников в возрасте 11-12 лет. Две группы учащихся шестых классов случайным образом распределили по разным условиям обучения. Первая группа осваивала английский язык традиционным способом, в то время как вторая использовала ароматические палочки с запахом розы. Эти палочки размещались рядом во время заучивания слов дома, а также на прикроватной тумбочке во время сна. Результаты показали, что у учеников, использовавших аромат во время обучения и сна, усвоение материала было на 30 процентов выше по сравнению с контрольной группой. Таким образом, эксперимент подтвердил, что запахи могут значительно усиливать запоминание информации в повседневной жизни. Связь запахов с процессами памяти объясняется работой гиппокампа - части мозга, отвечающей за обработку и сохранение новой информации. В течение дня гиппокамп активно фиксирует полученные знания, а во время сна участвует в их переносе в долговременную память. Поскольку эта область мозга тесно связана с обонянием, определенные ароматы могут стимулировать процессы запоминания и усвоения информации. Запах розы, использованный в исследовании, известен своим положительным влиянием на умственную деятельность. Он помогает снять усталость, повышает концентрацию, снижает уровень стресса и способствует интеллектуальному развитию. Благодаря своему тонизирующему воздействию на нервную систему, аромат розы может стать полезным инструментом для тех, кто хочет повысить эффективность изучения языков и других когнитивных задач. Полученные данные свидетельствуют о том, что метод ароматерапии может быть использован в образовательных процессах. Включение определенных запахов в рутину обучения и сна может значительно повысить продуктивность и сделать процесс запоминания более естественным и эффективным.

Другие интересные новости:

▪ Система распознавания жестов на базе 60-ГГц радиоволн

▪ Закодированная информация на экране телефона

▪ Робот для опыления растений

▪ Новый материал меняет форму

▪ Стекло в косметике

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Grand AV USB 2.0 Pro. Искусство видео

▪ статья Из чего состоит Солнце? Подробный ответ

▪ статья Тонгариро. Чудо природы

▪ статья Прибор для проверки транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная таблица. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026