Thiết bị bán dẫn - Diode Varactor
Đây là một diode tiếp giáp PN đặc biệt với nồng độ tạp chất không nhất quán trong vật liệu PN của nó. Trong một diode tiếp giáp PN thông thường, các tạp chất pha tạp thường được phân tán đều khắp vật liệu. Diode varactor được pha tạp chất với một lượng rất nhỏ tạp chất gần điểm nối và nồng độ tạp chất tăng khi di chuyển ra khỏi điểm tiếp giáp.
Trong diode tiếp giáp thông thường, vùng cạn kiệt là vùng ngăn cách vật liệu P và N. Vùng cạn kiệt được phát triển ngay từ đầu khi hình thành ban đầu. Không có hạt tải điện hiện tại trong vùng này và do đó vùng suy giảm hoạt động như một môi trường điện môi hoặc chất cách điện.
Vật liệu loại P với các lỗ trống là hạt tải điện đa số và vật liệu loại N với các điện tử là hạt tải điện đa số hiện hoạt động như các tấm tích điện. Do đó, diode có thể được coi là một tụ điện với các bản tích điện trái dấu loại N và P và vùng suy giảm hoạt động như một chất điện môi. Như chúng ta đã biết, vật liệu P và N, là chất bán dẫn, được ngăn cách bởi chất cách điện vùng suy giảm aa.
Điốt được thiết kế để đáp ứng hiệu ứng điện dung theo phân cực ngược được gọi là varactors, varicap diodes, hoặc là voltage-variable capacitors.
Hình sau là biểu tượng của diode Varactor.
Điốt varactor thường hoạt động trong điều kiện phân cực ngược. Khi phân cực ngược tăng, độ rộng của vùng suy giảm cũng tăng lên dẫn đến điện dung ít hơn. Điều này có nghĩa là khi phân cực ngược giảm, có thể thấy sự gia tăng điện dung tương ứng. Do đó, điện dung diode thay đổi tỷ lệ nghịch với điện áp phân cực. Thông thường điều này không phải là tuyến tính. Nó được vận hành giữa không và điện áp đánh thủng ngược lại.
Điện dung của diode Varactor được biểu thị bằng:
$$ C_T = E \ frac {A} {W_d} $$
CT = Tổng điện dung của đường giao nhau
E = Giấy phép của vật liệu bán dẫn
A = Diện tích mặt cắt ngang của đường giao nhau
Wd = Chiều rộng của lớp cạn kiệt
Các điốt này có thể thay đổi được sử dụng trong các ứng dụng vi sóng. Điốt varactor cũng được sử dụng trong các mạch cộng hưởng yêu cầu một số mức điều chỉnh điện áp hoặc điều khiển tần số. Diode này cũng được sử dụng trong Điều khiển tần số tự động (AFC) trong máy thu thanh và truyền hình FM.