Температурні і частотні властивості PN переходу

Температурні зміни вольтамперної характеристики зумовлені зміною тільки теплового струму (дрейфовий струм). Зворотний струм збільшується в два рази при збільшенні температури на 10°С у германія і на 7°С кремнію. Для оцінки впливу температури на вольтамперну характеристику вводять температурний коефіцієнт напруги (ТКН).

При виготовленні PN переходу завжди виникає дві ємності дифузійна і бар'єрна.

Дифузійна ємність (Сдиф) характерна для прямого включення PN переходу і характеризує час розсмоктування накопиченого заряду при різкому перемиканні PN переходу (зворотне включення). Ця ємність зумовлена накопиченням носіїв заряду в N і Р областях.

С_диф = Q/U_пр, (2.2)

де:Q - величина заряду накопиченого в області PN переходу;

Uпр пряме напруга.

Бар'єрна ємність (Сб.) характеризує зворотне включення PN переходу Носії зарядів обох знаків знаходяться по обидві сторони від переходу, таким чином, PN перехід представляє конденсатор, ємність якого

Сб=xs/4pd, (2.3)

де x - відносна діелектрична проникність матеріалу;

s - площа PN переходу;

d - ширина PN переходу.

При зворотній напрузі, прикладеній до PN переходу, носії зарядів обох знаків знаходяться по обидві сторони переходу, а в області самого переходу їх дуже мало. Таким чином в режимі зворотного включення PN переходу перехід являє собою ємність, величина якої пропорційна площі PN переходу, концентрації носіїв заряду і діелектричної проникності матеріалу напівпровідника. При збільшенні зворотної напруги електрони все далі відходять від дірок по обидві сторони PN переходу. Ємність PN переходу меншає. Отже, PN перехід можна використати як ємність, керовану величиною зворотної напруги.