Urządzenia półprzewodnikowe - dioda Varactor
Jest to specjalna dioda złączowa PN z niespójnym stężeniem zanieczyszczeń w materiałach PN. W normalnej diodzie złączowej PN zanieczyszczenia domieszkowe są zwykle równomiernie rozproszone w całym materiale. Dioda waraktorowa domieszkowana bardzo małą ilością zanieczyszczeń w pobliżu złącza, a stężenie zanieczyszczeń rośnie w miarę oddalania się od złącza.
W konwencjonalnej diodzie złączowej obszar zubożenia to obszar oddzielający materiał P i N. Region zubożenia powstaje na początku, kiedy tworzy się skrzyżowanie. W tym regionie nie ma nośników prądu, a zatem obszar zubożenia działa jako medium dielektryczne lub izolator.
Materiał typu P z otworami jako większością nośników i materiał typu N z elektronami jako nośnikami większościowymi działa teraz jako naładowane płytki. Zatem diodę można uznać za kondensator z przeciwległymi naładowanymi płytkami typu N i P, a obszar zubożenia działa jako dielektryk. Jak wiemy, materiały P i N, będące półprzewodnikami, są oddzielone izolatorem obszaru zubożenia.
Nazywa się diody, które są zaprojektowane do reagowania na efekt pojemności przy odwrotnym polaryzacji varactors, varicap diodeslub voltage-variable capacitors.
Poniższy rysunek przedstawia symbol diody Varactor.
Diody Varactor działają normalnie w stanie odwróconej polaryzacji. Kiedy wzrasta odwrócenie polaryzacji, szerokość obszaru zubożenia również wzrasta, powodując mniejszą pojemność. Oznacza to, że gdy zmniejsza się odchylenie wsteczne, można zauważyć odpowiedni wzrost pojemności. Zatem pojemność diody zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do napięcia polaryzacji. Zwykle nie jest to liniowe. Działa w zakresie od zera do napięcia przebicia wstecznego.
Pojemność diody Varactor jest wyrażona jako -
$$ C_T = E \ frac {A} {W_d} $$
CT = Całkowita pojemność złącza
E = Przenikalność materiału półprzewodnikowego
A = Pole przekroju poprzecznego skrzyżowania
Wd = Szerokość warstwy zubożonej
Te diody są zmiennie używane w zastosowaniach mikrofalowych. Diody waraktorowe są również używane w obwodach rezonansowych, w których wymagany jest pewien poziom dostrojenia napięcia lub kontroli częstotliwości. Ta dioda jest również stosowana w automatycznej regulacji częstotliwości (AFC) w odbiornikach radiowych i telewizyjnych FM.