[pn접합의 특성] 다이오드의 정전용량

 

 

다이오드의 정전용량

 

 

다이오드는 공간전하영역이 + 이온과 - 이온이 대치되어 있으므로 축전기 구조와 동일하며 일정한 정전용량을 가진다.

 

전압 V가 걸리는 경우 공간전하영역은 이전에  x_n0, x_p0 식에서 V_B 대신에 V_B - V 로 대체하면 된다.

 

 

 

 

따라서 공간전하영역의 폭 d는 아래와 같다.

 

 

공간 전하영역의 전하량을 미분하면 단위 면적당 정전용량은 아래와 같다.

 

 

 

* 참고. 공간 전하영역의 전하량

 

 

 

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pn 접합 다이오드 Q.  pn 접합에서 직선적인 캐리어 분포라고 할 경우 전류의 표현을 구하라.

 

 

 

확산거리보다 n형과 p형의 폭이 좁다고 가정할 경우, 밀도를 직선적으로 표현할 수 있다.

 

출처 - 과학도를 위한 반도체와 전자회로의 기초 / n과 p쪽으로 넘어간 캐리어의 밀도 변화

 

 

 

 

p쪽으로 넘어간 전자 밀도의 경계 조건은 아래와 같다. 이렇게 경계조건을 알고, 직선이니까 dn/dx(기울기) 를 알 수 있다.

 

그래서 전자에 의한 전류는 아래와 같이 구할 수 있다.

 

 

 

n쪽으로 넘어간 정공 밀도의 경계 조건은 아래와 같다. 여기도 경계조건을 알고, 직선이니까 dp/dx(기울기)를 알 수 있다.

 

 

그래서 정공에 의한 전류는 아래와 같이 구할 수 있다.

 

 

 

전체 전류는 (전자에 의한 전류) + (정공에 의한 전류) 이므로 두 개를 더하면 된다.

 

 

 

여기서 p와 n형의 폭이 각각의 확산거리보다 클 경우 각각의 x축 변화량이 L_p, L_n 으로 치환되면서

이전 글의 다이오드 전류-전압 특성식과 같아 진다.

 

 

 

 

 

 

 '과학도를 위한 반도체와 전자회로의 기초' 책을 공부하여 작성 하였습니다.