¿Por qué el número de agujeros en un semiconductor de tipo n aumenta con la temperatura?

Question

Estaba viendo este video https://youtu.be/NWolpDgi6_Y

Entiendo que los átomos dopantes introducen un gran número de electrones libres que esencialmente eclipsan cualquier electrón adicional que se libere debido a las mayores temperaturas.

Lo que no entiendo es por qué aumenta la concentración de agujeros. Seguramente, al tener tantos electrones libres, los agujeros adicionales que se crean debido a las altas temperaturas deberían ser rellenados instantáneamente por el gran número de electrones. Por lo tanto, ¿p no debería permanecer constante?

Answer 1

Cuando la temperatura aumenta, la brecha energética entre la banda de conducción y la banda de valencia disminuye. En efecto, será más fácil que los pares electrón-hueco (ambos se rompan). Hay más electrones libres y pueden combinarse con los huecos. Pero paralelamente, habrá pares electrón-hueco que se romperán y formarán electrones y huecos libres.

Esto es dinámico; los pares se forman y se rompen. Pero para entenderlo, tomamos el efecto neto, es decir, "el número de pares generados - pares rotos". Así, cuando se rompen más pares de los que se generan, decimos que se producen electrones y huecos libres.

Answer 2

La cuestión es que nada es instantáneo. Nada: Así, mientras el número de portadores de carga libres de polaridades poth aumenta, y también las recombinaciones, el número de disponibles en cada momento aumenta igualmente.

Answer 3

La energía necesaria para liberar un electrón del átomo disminuye con la temperatura. Por lo tanto, a mayor temperatura es más difícil que un átomo se una a un electrón libre.