二極管的結電容分兩種：勢壘電容和擴散電容。而一般數據手冊給到的結電 容參數，通常指的是勢壘電容

上面這個是 ES1J 超快恢復二極管數據手冊的結電容參數 Cj=8pF。同時我們 知道，對于常用的二極管來說，它有普通整流二極管、快恢復二極管、超快恢復 二極管、肖特基二極管等。那么什么是二極管的反向恢復時間呢？它和結電容之 間有什么關系呢？下面列舉常用二極管的反向恢復時間：

普通二極管：反向恢復時間一般 >500ns 以上；

快恢復二極管：反向恢復時間一般在 150ns-500ns 之間； 

超快恢復二極管：反向恢復時間一般在 15ns-35ns 之間； 

肖特基二極管：反向恢復時間一般<10ns，也有個別在 20ns 這個量級

我們一般都認為，二極管的反向恢復時間和它的結電容有關。結電容越大， 反向恢復時間越長；結電容越小，反向恢復時間越短。也有人常說的快管和慢管。 我們把這幾種具有代表性的二極管結電容參數放在一起進行對比看看是否如上 所述：

根據上面列的數據可以看出來，反向恢復時間并不和數據手冊表示的結電容 參數有關。那么，我們研究一下，這里的結電容和反向恢復時間到底指的是什么 呢？正如一開始所講的，二極管的結電容分為 2 種：勢壘電容和擴散電容。下面 就從這個角度出發，深入挖掘一下，從本質上理解它們的含義

勢壘電容

我們知道，P 區空穴多，N 區電子多，因為擴散，會在中間形成內建電場區。 N 區那邊失去電子帶正電荷，P 區那邊得到電子帶負電荷

當給 PN 結加上反向電壓，內電場區的厚度隨著反向電壓的大小而改變。如 果反向電壓增大，那么內電場區厚度也增加，即內部電荷增多。反之，如果反向 電壓減小，那么內部電荷減少

如果把 PN 結等效為右邊的勢壘電容這幅圖的話，就相當于電容的充放電。 PN 結兩端電壓變化，引起積累在中間區域的電荷數量的改變，從而呈現電容效 應，這個電容就是勢壘電容。勢壘電容的大小和外加反向電壓有關，所以，不同 反向電壓下，勢壘電容的大小也是不同的

我們還是以 ES1J 數據手冊里面的結電容 Cj 為例，廠家給了測試條件：VR=4V， f=1MHz。這里 VR 指的是反向電壓，R 指的是 Reverse 反向的意思。所以，二極 管數據手冊里面的結電容指的是勢壘電容。那么，也就是勢壘電容的大小和反向 恢復時間沒有直接聯系

這里再插入講一下，對于勢壘電容和擴散電容，確實不是很容易從直覺上理 解，我們可以根據下面所講的，從直觀上這么來理解：

如果加反向電壓的話，源的正極相當于把 N 區的電子吸過來；源的負極相 當于把 P 區的空穴吸過去。它們各自的運動是背離的。這樣，中間就構成了一個 空間電荷區。為什么說是電荷區呢？因為當 N 區的電子被吸走后，它就帶正電 荷；P 區的空穴被吸走后，它就帶負電荷。所以，左邊的正電荷和右邊的負電荷構成了內電場。如果外加的反向電壓越高，各自被吸走的電子和空穴也就越多， 那么正負電荷也就越多，內電場也就越強。體現在中間的 PN 結，就是反向電壓 越高，厚度更寬。建立了一道厚厚的城墻壁壘，構成了勢壘電容。下面來看一下 什么是二極管的擴散電容

擴散電容

什么是擴散電容：當有外加正向偏壓時，在 p-n 結兩側的少子擴散區內，都有一 定的少數載流子的積累，而且它們的密度隨電壓而變化，形成一個附加的電容效 應，稱為擴散電容

我們根據它的定義，用一幅圖來描述一下

如果加正向電壓的話，源的正極吸引對面 N 區的電子，同時排斥 P 區的空 穴；源的負極吸引對面 P 區的空穴，同時排斥 N 區的電子。也就是異性相吸， 同性相斥的原理。這樣的話，正負極相互促進，一拉一推，電子和空穴就會相互 移動并結合，產生了擴散運動。但是需要注意的是，在電子和空穴相互移動的時 候，并不全部在 PN 結這個地方結合。而是越靠近 PN 結，結合的越多，還有一 些漏網之魚擴散到更遠的地方結合，這就是擴散運動了

擴散的空穴和電子在內部電場區相遇，會有部分空穴和電子復合而消失，也 有部分沒有消失。沒有復合的空穴和電子穿過內部電場區，空穴進入 N 區，電 子進入 P 區

進入 N 區的空穴，并不是立馬和 N 區的多子-電子復合消失，而是在一定的 距離內，一部分繼續擴散，一部分與 N 區的電子復合消失

顯然，N 區中靠近內部電場區處的空穴濃度是最高的，距離 N 區越遠，濃度 越低，因為空穴不斷復合消失。同理，P 區也是一樣，濃度隨著遠離內部電場區 而逐漸降低。總體濃度分布如下圖所示

當外部電壓穩定不變的時候，最終 P 區中的電子，N 區中的空穴濃度也是穩 定的。也就是說，P 區中存儲了數量一定的電子，N 區中存儲了數量一定的空穴。 如果外部電壓不變，存儲的電子和空穴數量就不會發生變化，也就是說穩定存儲 了一定的電荷。這里的二極管外部電壓指的是二極管正向電壓 VF 穩定不變，其 實它和正向電流 IF 成正比關系，也就是說，當正向電流 IF 穩定不變，電子和空 穴的濃度也是穩定的。通過下面這幅圖也能看出 VF 和 IF 的關系

但是，如果電壓發生變化，比如正向電壓降低，也就是電流減小，單位時間 內涌入 N 區中的空穴也會減小，這樣 N 區中空穴濃度必然會降低。同理，P 區中 電子濃度也降低。所以，穩定后，存儲的電子和空穴的數量想比之前會更少，也 就是說存儲的電荷就變少了

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