Cuando el diodo se enciende, los agujeros y los electrones se mezclan, es decir, los agujeros también aparecerán en gran parte en el lado n y los electrones también aparecen en el lado p, pero cuando están apagados, los electrones y los agujeros se separan como el lado p y n con Igual que cuando no está conectado. Explicación práctica por favor
Un semiconductor tiene un grupo de orbitales de electrones casi completos que superposición en energía, llamada 'banda de valencia'. También tiene un grupo de Orbitales de electrones casi vacíos a una energía más alta, llamada "banda de conducción". La diferencia de energía entre estas dos bandas se denomina intervalo de banda, para el silicio es de aproximadamente 1.2 eV por electrón.
A cualquier temperatura dada, algunos electrones de la banda de valencia se encontrarán en la banda de conducción y solo caerán al estado de menor energía a una velocidad baja; en equilibrio, la tasa de promoción de los muchos electrones de baja energía hasta el La banda de conducción (el proceso llamado generación) es igual a la tasa de esos pocos electrones de alta energía (en la banda de conducción) que caen a la banda de valencia (llamada recombinación).
La corriente eléctrica en un diodo extrae los portadores de carga de las regiones P a las regiones N, y perturba el equilibrio. Generación y recombinación de eventos aleatorios. ocurrirá a tasas que restauren el equilibrio.
Esto es similar a un líquido que causa cierta presión de vapor cuando está por debajo del punto de ebullición: las muchas moléculas en el líquido están excitadas térmicamente lo suficiente como para que algunas de ellas se vaporicen y dejen el líquido en la superficie, mientras que las menos moléculas en el El vapor rara vez entrará en contacto con el líquido y tendrá una oportunidad. para condensar. Si uno intercambia el vapor por encima del líquido, los eventos de evaporación y condensación restablecen el equilibrio después de un tiempo.
Los dopantes de los semiconductores y cualquier contacto metálico son participantes activos en los eventos de generación y recombinación que producen el equilibrio. La escala de tiempo de la termalización de las poblaciones de agujeros y electrones puede ser de nanosegundos (en Si) a microsegundos (en ge) a milisegundos (en CdS).
La clave aquí es la generación / recombinación de los portadores (electrones / agujeros). Los electrones y los agujeros se generan constantemente y se recombinan. Solo cuando uno de estos procesos supera al otro, existe un exceso o falta de portadores en relación con el estado estable. Esto sucede, por ejemplo, en el diodo cuando se aplica un sesgo, porque los portadores pueden barrerse antes de que se recombinen.
Considere solo el caso de sesgo directo. Hay un exceso de agujeros en la región P y electrones en la región N. La fuerza de difusión de estas altas densidades de portadoras locales combinadas con la tensión aplicada (superando la migración integrada que evita la migración) arrastra a las portadoras desde donde se generaron a través de la región de agotamiento. Aquí se recombinan rápidamente (ya que el área es altamente favorable para la recombinación: un electrón solitario en un mar de agujeros).
Una vez que se elimina el voltaje, la mayoría de los operadores no 'volverían'. En cambio, aquellos que se encontraban en un lugar inestable localmente (ahora que se eliminó el voltaje) se volverían a combinar en esa área, luego de expandirse un poco. Del mismo modo, las áreas en las que faltaban algunos transportistas, en relación con su estado estable, los generarían a través de los métodos normales.
Sin embargo, habría algunos operadores que se alejaron una vez que se elimina el voltaje. Esto se debe a la difusión. Si una región tiene un número alto de operadores locales, esos operadores desean expandirse. Esto se llama difusión y es la misma razón por la cual si rocías perfume en la esquina de una habitación, finalmente se extiende a toda la habitación. Sin embargo, hasta qué punto llegaron estos portadores, está relacionado con la pureza del silicio cercano. Si esta área tiene muy pocas impurezas, los portadores pueden moverse bastante antes de encontrar un portador opuesto o un dopante cargado para que se recombinen.
Aquellos transportistas que viajan a través de la región de agotamiento perderían repentinamente el campo eléctrico que los guiaba, y también se recombinarían.
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