13/05/2015. Materiales Eléctricos. Juntura PN Diodo. Semiconductor tipo P - tipo N Ion Aceptador. Ion Donador P (N A ) N (N D ) + Electrón.

Transcripción

1 Materiales léctricos untura P iodo Semiconductor tio P tio Ion Acetador Ion onador Hueco P ( A ) ( ) lectrón 1

2 Semiconductor tio P tio iveles energéticos uestos or las imurezas Acetoras A iveles energéticos uestos or las imurezas onadoras ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Banda alencia F kt ln A F n kt ln untura P Ion Acetador Ion onador Hueco P ( A ) ( ) lectrón Huecos or ifusión lectrones or ifusión 2

3 untura P Ion Acetador Zona eleción Libre de arga móvil Ion onador Hueco lectrón Huecos or ifusión lectrones or ifusión lectrones or amo Huecos or amo untura P Mayoritarios Huecos or ifusión lectrones or ifusión Mayoritarios lectrones or camo Huecos or camo n n LY LA UTURA 3

4 untura P Mayoritarios Huecos or ifusión lectrones or ifusión Mayoritarios lectrones or camo Huecos or camo n n q d dx q µ LY LA UTURA untura P Mayoritarios Huecos or ifusión lectrones or ifusión Mayoritarios lectrones or camo Huecos or camo n n q d dx q µ q d dx q µ d µ dx LY LA UTURA 4

5 untura P q d dx q µ d µ dx donde µ T dx d d d T LY LA UTURA untura P d d T Si integramos esta exresión entre los límites de la zona P donde la concentración de equilibrio es o a través de la juntura hasta la zona donde la concentración de huecos es no obtendremos: no o d jo d 0 T ln LY LA UTURA o no jo T 5

6 untura P oncentración de ortadores 0 n 0 P ( A ) ( ) n n0 n0 W P x P 0 x n W no o d jo d 0 T ln o no jo T LY LA UTURA untura P oncentración de ortadores 0 n 0 P ( A ) ( ) n n0 n0 no o d W P x P 0 x n W jo d 0 T jo A ln ni jo T 2 POTIAL UTURA 6

7 untura P en quilibrio oncentración de ortadores 0 n 0 P ( A ) ( ) n n0 n0 W P x P 0 x n W Sin otencial alicado externo jo Se uede Medir el POTIAL UTURA? untura P usando Bandas iveles energéticos uestos or las imurezas Acetoras A iveles energéticos uestos or las imurezas onadoras ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Banda alencia F kt ln A F n kt ln 7

8 untura P usando Bandas iveles energéticos uestos or las imurezas Acetoras A iveles energéticos uestos or las imurezas onadoras ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Banda alencia F kt ln A F n kt ln untura P usando Bandas ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Banda alencia F n F kt ln kt ln A 8

9 untura P usando Bandas Semic. Tio P F F n Semic. Tio ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Banda alencia xresando esta diferencia energética en volt jo A ln ni T 2 untura P con Polarización IRTA Barrera c/olarización 0 Barrera c/olariz. Mayor a 0 ivel de Fermi ivel de Fermi Banda alencia Semic. Tio P Banda alencia Semic. Tio Los niveles de Fermi ya no son iguales 9

10 untura P con Polarización IRSA Barrera c/olarización 0 Barrera c/olariz. Menor a 0 ivel de Fermi Banda alencia Semic. Tio P Los niveles de Fermi ya no son iguales ivel de Fermi Banda alencia Semic. Tio untura P c/ola. 0 Ion Acetador Zona eleción Libre de arga móvil Ion onador Hueco lectrón Huecos or ifusión lectrones or ifusión lectrones or amo Huecos or amo 10

11 untura P con Polarización IRTA Zona P Zona eleción y camo MOR Zona Mayoritarios Huecos or ifusión lectrones or ifusión Mayoritarios lectrones amo Huecos or amo mayor n mayor n untura P con Polarización IRSA Mayoritarios Zona P Huecos or ifusión Zona eleción y camo MAYOR Zona lectrones or ifusión Mayoritarios lectrones amo Huecos or amo menor n menor n 11

12 Por qué rectifica la untura P? Por qué ermite circular corriente en sentido directo? Por qué O ermite circular corriente en sentido inverso? Qué eso tienen los mayoritarios frente a los minoritarios? 12