Инжекция неосновных носителей заряда в случае приложения к р-n-переходу прямого напряжения и экстракция неосновных носителей заряда в случае приложения к
переходу обратного напряжения приводят к изменению по сравнению с равновесными
концентраций носителей заряда вблизи перехода. Изменение величины приложенного
внешнего напряжения вызывает изменение распределения избыточных носителей вблизи
перехода, а следовательно, величины суммарного объёмного заряда. Это явление
напоминает процессы в обычном конденсаторе, в котором изменение напряжения,
приложенного к обкладкам, вызывает изменение накопленного заряда по закону Δq=СΔU.
Поэтому принято считать, что р-n-переход обладает емкостными свойствами или просто
ёмкостью. Ёмкость р-n-перехода оказывает чрезвычайно важное влияние на его
импульсные свойства.
Емкостные свойства р-n-перехода различны при прямом и обратном смещениях.
Так, при прямом смещении они обусловлены главным образом накоплением избыточных
концентраций неосновных носителей заряда в р- и n-областях и характеризуются так
называемой диффузионной емкостью.
Из уравнения (2.1) видно, что с увеличением прямого напряжения (U>0)
диффузионная ёмкость р-n-перехода быстро возрастает. При обратном смещении (U<0)
диффузионная ёмкость уменьшается, и при достаточно большой величине обратного
напряжения ее можно считать равной нулю.
При обратном смещении емкостные свойства р-n-перехода обусловлены
образованием областей объемных зарядов ионизированных примесных атомов и
характеризуются так называемой барьерной ёмкостью, которая для резкого р-n-перехода
Следовательно, барьерная ёмкость тем больше, чем выше концентрации примесей в полупроводнике и чем меньше напряжение, приложенное к переходу. Учитывать барьерную ёмкость особенно важно при достаточно больших обратных смещениях р-n перехода, так как диффузионная емкость при этом практически равна нулю. При прямом смещении барьерная емкость значительно меньше диффузионной.