Бар’єрна та дифузійна ємність

Як вже йшла мова, при зворотній полярності на границі p-n переходу утворюється збіднений носіями шар, котрий має властивості діелектрика. Вся система в цілому стає подібною до конденсатора, який має провідні обкладинки, розділені діелектричним прошарком. Ємність такого конденсатора називається бар’єрною ємністю, оскільки її існування обумовлене потенціальним бар’єром p-n переходу. Її величина залежить від товщини збідненого шару і зменшується з його потовщенням.

У відкритому режимі p-n перехід характеризується диференціальним опором та дифузійною ємністю С_диф. Справа в тому, що із збільшенням напруги на струм через перехід зростає на та відповідно на t збільшується об’ємний заряд інжектованих неосновних носіїв. А відношення t має зміст ємності, яка і носить назву дифузійної. На відміну від бар’єрної ємності, що існує реально і через яку протікає справжній струм зміщення, дифузійна ємність значною мірою є формальним поняттям і вводиться для опису інерційних властивостей p-n переходу . Вона вважаєтья увімкненою разом з паралельно до p-n переходу і визначає його сталу часу С_диф = t, з якою відбуваються зображені на рис.1.6 перехідні процеси. В реальних умовах бар’єрна ємність невелика і складає звичайно десятки або сотні пікофарад, тоді як дифузійна ємність може бути на кілька порядків більшою.