半导体器件 - 变容二极管

这是一种特殊的PN结二极管，其PN材料中的杂质浓度不一致。在普通 PN 结二极管中，掺杂杂质通常均匀地分散在整个材料中。变容二极管在结附近掺杂有极少量的杂质，并且杂质浓度随着远离结而增加。

在传统的结型二极管中，耗尽区是分隔P和N材料的区域。当结最初形成时，耗尽区就开始形成。该区域中没有载流子，因此耗尽区充当介电介质或绝缘体。

以空穴作为多数载流子的 P 型材料和以电子作为多数载流子的 N 型材料现在充当带电板。因此，二极管可以被视为具有 N 型和 P 型相反电荷板的电容器，耗尽区充当电介质。众所周知，P和N材料都是半导体，被耗尽区绝缘体隔开。

设计用于响应反向偏置下的电容效应的二极管称为变容二极管、变容二极管或电压可变电容器。

下图显示了变容二极管的符号。

变容二极管通常工作在反向偏置条件下。当反向偏压增加时，耗尽区的宽度也会增加，从而导致电容减小。这意味着当反向偏压减少时，可以看到电容相应增加。因此，二极管电容的变化与偏置电压成反比。通常这不是线性的。它在零和反向击穿电压之间工作。

变容二极管的电容表示为 -

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

这些二极管可用于微波应用。变容二极管还用于需要一定程度的电压调谐或频率控制的谐振电路。该二极管还用于 FM 广播和电视接收器的自动频率控制 (AFC)。