【计算机的物理实现】PN结的电容效应

如图，首先复习一下一个电容器的电容大小由什么决定。

三个因素，1、两电极板之间的介电物质，2、两电极板正对着的面积，3、两电极板之间的距离。

而PN结就相当于一个电容器。其中空间电荷区就相当于中间介质，P区和N区相当于两个电极板。

前面已经说了，当正向偏置时，空间电荷区会随着电压升高而减小。反向偏置时空间电荷区会随着电压升高而增大。这种由空间电荷区的变化而改变的电容称为势垒电容。

另外，当正向偏置时，N区的电子会从PN结附近开始向P区扩散，越靠近PN结越先扩散过去。另外，从N区扩散到P区的电子会从靠近PN结的地方往开始逐渐与空穴复合，越靠近PN结的地方越先被复合。那么N区和P区的正电荷和负电荷都会从PN结开始呈梯度递减。而且PN结两边的电荷浓度随着电压的升高而升高。这样也会导致电容的改变。这种由于扩散运动而改变的电容称为扩散电容。

那么PN结的结电容就等于势垒电容和扩散电容之和。总之，整个PN结的电容随着外加电压的改变而改变，这个特性称为电容效应。