Quais as capacitâncias encontradas numa junção pn? Explique resumidamente a origem de cada uma delas.
Passo 1
O enunciado pergunta quais são as capacitâncias presentes numa junção
e de onde surgem. Esse conteúdo envolve o modelo de pequena-sinal da junção, em que a capacitância é definida por
, e precisamos identificar as contribuições da região de depleção e do armazenamento de carga de portadores.
Passo 2
A primeira contribuição é a capacitância de barreira ou de depleção, normalmente chamada de capacitância de junção
. Ela nasce da carga espacial
acumulada na região de depleção, cuja largura varia com a tensão aplicada. Assim,
e predomina quando a junção está em polarização reversa ou pouco polarizada.
Passo 3
A segunda contribuição é a capacitância de difusão
. Sob polarização direta forte, há acúmulo de portadores minoritários nas regiões neutras adjacentes à depleção, gerando uma carga armazenada
que também depende da tensão. Logo,
e ela domina em polarização direta, refletindo o retardo no recombinamento dos portadores.
Passo 4
Portanto, no modelo pequena-sinal da junção
temos duas capacitâncias em paralelo: a de junção
, controlada pela variação da largura da depleção, e a de difusão
, controlada pela variação da carga armazenada de portadores em regime direto.
Resposta
- Capacitância de junção
: vem da carga na região de depleção cuja largura varia com a tensão, predominando em polarização reversa. - Capacitância de difusão
: vem da carga armazenada de portadores minoritários sob polarização direta, refletindo o tempo de recombinação.