Si un semiconductor de tipo p y un semiconductor de tipo n de un diodo tienen la misma cantidad de dopaje, y si el diodo está polarizado en directa, entonces los huecos se moverán hacia el semiconductor de tipo n y los electrones se moverán hacia el semiconductor de tipo p y se difundirán entre sí. ¿Habrá algún electrón que vaya al terminal positivo de la batería si todos se han difundido entre sí? ¡No entiendo, por favor ayúdame!
Respuestas
¿Demasiados anuncios?SESGOCIENTE DE UNA UNION P-N
A medida que los electrones se mueven hacia el terminal positivo y los huecos hacia el negativo, llegarán a la capa de agotamiento. Esta es una capa muy estrecha alrededor de la unión (es decir, alrededor de la interfaz de los dos semiconductores). En la capa de agotamiento, los electrones y los huecos pueden recombinarse, pero la tasa de recombinación no es lo suficientemente alta como para no permitir que los electrones alcancen el terminal positivo. Este efecto de recombinación también se produce en los diodos de las celdas fotovoltaicas solares, y es un campo interesante de investigación en cómo reducir su efectividad. La tasa de recombinación es menor para brechas de energía más grandes. Por cierto, estos procesos de recombinación son los que generan la luz emitida en los LEDs, donde la brecha de energía del diodo se diseña para ser luz visible de un color deseado.
Cuando la unión p-n está polarizada en directa, los electrones se mueven del terminal negativo de la batería al terminal positivo de la batería. Cuando un electrón se mueve de un agujero al siguiente, deja un agujero detrás (como en las damas chinas), por lo que parece que los agujeros se mueven en la dirección opuesta a la de los electrones, pero las únicas cosas que "realmente" se mueven son los electrones. La tasa a la que los electrones difunden a través de la unión p-n está determinada por varios factores como el material, grosor, ancho, longitud, etc., de la unión, pero los electrones no son "eliminados" por los agujeros. ¡Los electrones y agujeros no difunden/se combinan juntos y desaparecen!
Cuando la unión p-n está polarizada en inversa, la resistencia de barrera aumenta, por lo que fluye poco o ningún corriente de electrones. Cuando está polarizada en directa, la resistencia de barrera disminuye y fluye una corriente de electrones más grande. Esta propiedad se utiliza para hacer rectificadores de diodo. En el caso de los LED, algunos de los electrones de barrera son "excitados" hasta el punto de producir fotones (luz), pero dependiendo de la eficiencia de la unión, generalmente solo una pequeña parte de la corriente se convierte en luz.
Bias inverso de la unión P-N Cuando se aplica el voltaje de esta forma, tiende a separar los electrones libres y los huecos, y aumenta la altura de la barrera de energía entre los dos lados del diodo. Como resultado, es casi imposible que los electrones o huecos crucen la zona de depleción y la corriente del diodo producida es virtualmente cero. Algunos electrones y huecos afortunados pueden llegar a adquirir una gran cantidad de energía térmica (cinética). Esto les da suficiente "fuerza" para cruzar la barrera, por lo tanto, la corriente de polarización inversa no es cero, solo muy, muy pequeña.
En polarización directa, los huecos en la región p se desplazan hacia la región n y los electrones en la región n se desplazan hacia la región p debido a la repulsión con los terminales de la batería. Como resultado, el grosor de la capa de agotamiento disminuye porque la intensidad de iones positivos y negativos disminuye en la capa de agotamiento porque los electrones llegan a esta capa a través de los cables conectores y se acercan a los iones positivos y, por lo tanto, los iones positivos desaparecen de manera similar a los iones negativos. Los electrones son atraídos por el terminal positivo de la batería y por lo tanto los iones negativos desaparecen.
Así, el grosor de la capa de agotamiento disminuye como resultado de que los portadores de carga cruzan fácilmente esa capa. Por lo tanto, la conducción existe a través del diodo de unión pn.