半導體器件 - 可變電容二極體

這是一種特殊的PN接面二極體，其PN材料中的雜質濃度不均勻。在普通的PN接面二極體中，摻雜雜質通常均勻地分散在整個材料中。可變電容二極體在結附近摻雜少量雜質，並且雜質濃度隨著遠離結而增加。

在傳統的結型二極體中，耗盡區是分離P型和N型材料的區域。耗盡區是在結最初形成時產生的。此區域中沒有載流子，因此耗盡區充當電介質或絕緣體。

具有空穴作為多數載流子的P型材料和具有電子作為多數載流子的N型材料現在充當帶電極板。因此，二極體可以被認為是一個電容器，具有N型和P型相反的帶電極板，而耗盡區充當電介質。眾所周知，P型和N型材料作為半導體，被耗盡區絕緣體隔開。

設計用於響應反向偏置下電容效應的二極體稱為**可變電容二極體、可變電容二極體**或**電壓可變電容器**。

下圖顯示了可變電容二極體的符號。

可變電容二極體通常在反向偏置條件下工作。當反向偏置增加時，耗盡區的寬度也增加，導致電容減小。這意味著當反向偏置減小時，可以看到電容相應增加。因此，二極體電容與偏置電壓成反比。通常這不是線性的。它在零電壓和反向擊穿電壓之間工作。

可變電容二極體的電容表示為：

$$C_T = E\frac{A}{W_d}$$

• C_T = 結的總電容

• E = 半導體材料的介電常數

• A = 結的橫截面積

• W_d = 耗盡層的寬度

這些二極體廣泛用於微波應用。可變電容二極體也用於需要一定水平的電壓調諧或頻率控制的諧振電路。該二極體也用於調頻收音機和電視接收機的自動頻率控制 (AFC)。