¿Qué sucede con los electrones de los semiconductores?

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Tomemos, por ejemplo, un diodo. Tiene una región de material de tipo n y una región de material de tipo p. El material tipo p carece de electrones, el tipo n tiene un exceso de electrones. Cuando está polarizado hacia adelante, la corriente fluirá a través de la unión, etc ...

Esta es una pregunta con trampa, así que propondré un escenario que describa mejor lo que estoy preguntando. En este escenario, usaré el flujo de corriente de electrones, y quiero que se centren en un solo electrón específico, llamémoslo electrón A.

Digamos que el electrón A está en el material n de un diodo. Cuando conecto una fuente de alimentación al diodo, de manera tal que el diodo está polarizado hacia adelante (considere un diodo ideal), la fuente de voltaje desplazará los electrones del lado n al lado p, por lo que el electrón A pasará del n material a través del material p hasta la fuente de alimentación.

Ahora digamos que después de que el electrón A fue desplazado de su posición original, saco el diodo del circuito. ¿Significa eso que el lugar en el material de tipo n donde antes estaba el electrón A, ha sido sustituido por el electrón inyectado por la fuente de voltaje? O, en palabras simples: ¿significa que el electrón A que una vez estuvo en mi diodo, ahora estará "vivo" en mi fuente de voltaje, y uno de los electrones de mi fuente de energía ahora estará "vivo" en mi diodo?

En este caso, podría aplicarse no solo a los semiconductores, sino a cualquier conductor, un cable ahora tendrá electrones diferentes a los que tenía originalmente una vez que una corriente pasó a través de él.

Sin embargo, sé que todos los electrones son la misma partícula, sin importar de dónde provengan, lo que pido es desde una perspectiva electrónica específica individual.

    
pregunta S.s.

1 respuesta

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Los electrones individuales se mueven de manera semi-aleatoria, con un sesgo de movimiento a lo largo de las líneas del campo E de negativo a positivo. "Actual" solo es predecible porque hay muchos electrones involucrados y, en conjunto, su comportamiento aleatorio promedia en gran medida y nos quedan solo los efectos del campo E en el hato.

Desde este punto de vista, debe quedar claro que los electrones individuales pueden terminar en muchos lugares diferentes después de que pase una cierta cantidad de carga. Para una corriente sostenida como la que usted describe, muchos electrones se mueven a lo largo de la trayectoria de conducción cerrada. Algunos pueden, de hecho, intercambiar posiciones después de que haya fluido cierta cantidad de carga.

Nada de esto tiene nada que ver con los semiconductores. Lo mismo se aplica a los electrones en una resistencia o un cable de cobre.

    
respondido por el Olin Lathrop

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