Емкость n-р перехода

N-p переход при обратном напряжении аналогичен конденсатору со значительным током утечки. Запирающий слой имеет высокое сопротивление и играет роль диэлектрика, по обе стороны которого расположены два разноименных объемных заряда. Емкость запертого N-p перехода называется барьерной. С увеличением запирающего напряжения толщина обедненного слоя увеличивается, барьерная емкость уменьшается. Барьерная емкость перехода рассчитывается по формуле:

,

где: С(0) – емкость при u=0, u_л- контактная разность потенциалов, u- запирающее напряжение, n – коэффициент, равный 2 для резких и 3 для плавных n-p переходов.

Диоды специально сконструированные для изменения емкости изменением запирающего напряжения, называются варикапами. Варикапы в умножителях частоты называются варакторами. Варикапы применяются в схемах автоподстройки сатоты, в параметрических усилителях и преобразователях. Важным параметров варикапов является добротность, которая зависит от частоты.

Кроме барьерной, p-n переход имеет еще и диффузионную емкость. Барьерная емкость связана с неподвижными зарядами на границах обедненной области, а диффузионная – с зарядами носителей тока. Они инжектируются в обедненную область и, не успев рекомбинировать, накапливаются в р и n областях. Диффузионная емкость пропорциональна току, проходящему через p-n переход. Хотя переход, смещенный в прямом направлении, имеет и барьерную емкость, последняя меньше диффузионной емкости.