확산 캐패시턴스

확산 캐패시턴스는 디바이스의 두 단자 간에 전하 캐리어가 전송되기 때문에 발생하는 정전용량입니다.예를 들어 전방 바이어스 다이오드의 양극에서 음극으로 캐리어가 확산되거나 트랜지스터의 ^{[note 1][citation needed]}이미터에서 베이스 바이어스 접합으로 확산됩니다.특정 순간에 전류가 흐르는 반도체 장치(예를 들어 확산에 의한 전하의 계속적인 전송)에서는 장치를 통과하는 과정에서 반드시 약간의 전하가 존재한다.인가 전압이 다른 값으로 변경되고 전류가 다른 값으로 변경되면 새로운 상황에서 다른 양의 전하가 전달됩니다.통과 전하량을 전압의 변화로 나눈 값을 확산 캐패시턴스라고 합니다."확산"이라는 형용사가 사용되는 이유는 이 용어의 원래 용어가 확산 메커니즘을 통한 전하 전송인 접합 다이오드에 사용되었기 때문이다.픽의 확산 법칙을 참조하십시오.

이 개념을 정량적으로 구현하려면 특정 시점에 장치 전체의 전압이 V$({displaystyle$V$\})$라고 가정합니다. 이제 각 순간마다 전류가 해당 전압에서 흐르는 DC 전류와 동일할 정도로 시간이 지남에 따라 전압이 천천히 변화한다고 가정합니다($예{\displaystyle }$: ${\displaystyle I=}$ I (${\displaystyle V}$ )$${$displaystyle$ I $= I$ ($V)$ }$$ (준)정적 근사).디바이스를 통과하는 시간이 전송 시간이라고 가정합니다$.$ {\$displaystyle {tau } _ {$F$\}$ 。이 경우 디바이스를 통과하는 전하량은 Q$${\$displaystyle$ Q$\}$로 $표시$됩니다.

${\displaystyle Q=I(V){\tau }_{F}}$.

Consequently, the corresponding diffusion capacitance:${\displaystyle C_{diff}}$. is

${\displaystyle C_{diff}={\begin{matrix}{\frac {dQ}{dV}}\end{matrix}}={\begin{matrix}{\frac {dI(V)}{dV}}\end{matrix}}{\tau }_{F}}$.

In the event the quasi-static approximation does not hold, that is, for very fast voltage changes occurring in times shorter than the transit time ${\displaystyle {\tau }_{F}}$, the equations governing time-dependent transport in the device must be solved to find the charge in transit, for example the Boltzmann equation. That problem is a subject of continuing research under the topic of non-quasistatic effects. See Liu ,^[1] and Gildenblat et al.^[2]

메모들

참고 사항

외부 링크

• 접합 커패시턴스