Sperrschichtkapazität
Erklärung der Sperrschichtkapazität
Die Sperrschichtkapazität tritt bei der Diode / PN-Übergang auf, wenn dieser in Sperrrichtung betrieben wird.
Der PN-Übergang / die Diode kann hier in 3 Bereiche unterteilt werden. Raumladungszone und die beiden neutralen Bereiche.
In den neutralen Bereichen halten sich die freien Ladungsträger auf. Während die Raumladungszone (RLZ) keine freien Ladungsträger enthält.
⇨ PN-Übergang
Der Aufbau gleicht dem eines klassischen Plattenkondensators. Die neutralen Bereiche sind die Platten und die Raumladungszone RLZ ist das Dielektrikum.
⇨ Kondensator
Sperrspannung – Sperrschichtkapazität
Steigt nun die Sperrspannung an, wächst auch die Raumladungszone an.
Für die Sperrschichtkapazität bedeutet dies, dass die Platten des Plattenkondensators weiter auseinandergezogen werden.
Das wiederum bedeutet, dass die Kapazität – hier die Sperrschichtkapazität – sinkt.
Zusammenfassung: Steigt die Sperrspannung an, sinkt die Sperrschichtkapazität.
Die Sperrschichtkapazität liegt typischerweise im Bereich von einigen pF bis ca 1 nF. Der Zusammenhang ist umgekehrt proportional zur Wurzel der Sperrspannung.
Sperrschichtkapazität Diode – Zusammenfassung
Die Sperrschichtkapazität tritt bei der Diode auf, wenn sich diese im Sperrbetrieb befindet. Die Funktionsweise / Erklärung ist analog zum Plattenkondensator. Sie ist abhängig von der angelegten Sperrspannung.
Sperrschichtkapazität vs Diffusionskapazität
Bei der Diode / beim PN-Übergang treten zwei unterschiedliche Kapazitäten auf.
Im Vergleich zur Diffusionskapazität ist die Sperrschichtkapazität wesentlich kleiner. Wie bereits erklärt tritt die Sperrschichtkapazität nur in Sperrrichtung auf, während die Diffusionskapazität in Flussrichtung auftritt.
Beide Kapazitäten haben Einfluss beim Schalten der Diode.
⇨ Diffusionskapazität
⇨ Schaltverhalten der Diode
Sperrschichtkapazität Formel / Berechnen
Um die Sperrschichtkapazität zu berechnen, kann folgende Formel verwendet werden.