Medições de capacitância de junções p-n: contribuições da camada de depleção e da capacitância de difusão

Um conjunto de medições de capacitância é proposto para identificar as diferentes contribuições à capacitância da junção (capacitância de difusão e capacitância da camada de depleção) de diodos p-n de Si. Ao medir as características C-f e C-V de diodos comerciais de Si, caracterizamos totalmente o comportamento AC desses dispositivos. Em tensões de polarização reversa, apenas a capacitância da camada de depleção está presente e é independente da frequência na nossa faixa de medição (até 13 MHz). A partir das características C-V, deduzimos uma natureza de junção linearmente graduada e um valor embutido de 0,59 ± 0,02 V. Em tensões de polarização direta e frequências inferiores a 100 kHz, tanto as capacitâncias de difusão quanto as da camada de depleção contribuem para a capacitância da junção. Um cálculo simples nos permite obter um valor para o tempo médio de vida do portador minoritário de tau = (4 ± 2) × 10-6 s. Finalmente, uma dependência da tensão de exp(qV/2kT) é deduzida para a capacitância de difusão.