¿El flujo de corriente a través del diodo se realiza por medio de los agujeros y los electrones?

Versión corta:

Sí, la corriente en un diodo se realiza mediante electrones y agujeros. Principalmente electrones en el lado n y principalmente agujeros en el lado p

Versión larga:

Cuando un electrón se mueve desde el lado n de la unión hacia el lado p, seguirá viajando en su camino hasta que se recombine con un agujero. La tasa de recombinación es una función de la factorización variable, incluida la concentración del aceptor y la densidad de la trampa. Del mismo modo para un agujero que se mueve desde el lado p al lado n.

La mayoría de los diodos tienen concentraciones de dopante bastante altas, por lo que estas tasas de recombinación serán bastante altas, por lo que los electrones o los orificios no llegarán a los lados p o n, respectivamente.

Puede observar la "velocidad de deriva" (\ $ \ nu \ $) de los electrones y agujeros en el semiconductor. Eso es probablemente lo más cercano a la "velocidad del flujo de corriente". La velocidad de deriva se ve en la velocidad promedio de los portadores de carga, pero hay un rango muy amplio de velocidades que conforman este promedio.

La velocidad de deriva es una función de la movilidad del operador \ $ \ mu \ $ y el campo eléctrico \ $ E \ $:

\ $ \ nu = \ mu E \ $

Mientras que la movilidad del portador es una función principalmente de la temperatura, la concentración total de impurezas y el material semiconductor en uso. En la mayoría de los semiconductores, la movilidad del agujero es generalmente mucho más baja que la movilidad del electrón dada la misma concentración de impureza. Por lo tanto, generalmente es seguro decir que la velocidad de deriva en la región p es más baja que la de la región n. A menos que haya una diferencia muy fuerte en las concentraciones de dopantes en las dos regiones.

La resistividad (\ $ \ rho \ $) de un semiconductor también es una función de la movilidad:

\ $ \ rho = \ frac {1} {q (\ mu_nn + \ mu_pp)} \ $

Estos valores no cambian según el sesgo del diodo. Sin embargo, no es realmente útil observar la resistencia de las regiones p y n en el vacío, ya que lo principal que controla la corriente es la altura de la barrera.

Un orificio es simplemente la ausencia de un electrón. Si un orificio se mueve, solo significa que un electrón de un átomo de silicio cercano (por ejemplo) entró en el lugar donde estaba el orificio, creando así un orificio donde el electrón inicialmente se fue. El flujo de corriente es en realidad el flujo de electrones, y dado que en la región dopada con P, los orificios se mueven más lentamente (es decir, los electrones se mueven más lentamente porque no hay muchos agujeros debido a la recombinación) significa que la región dopada con P tiene una resistencia al flujo de corriente que la región dopada con n, ahora incluso si uno va a una escala macroscópica, puede conectar una resistencia de 10 ohmios en serie con una resistencia de 100kohm, aunque los electrones sentirán una mayor resistencia en la resistencia de 100k ohmios, pero los resistores están en serie, la misma corriente fluirá a través del resistor de 10 ohmios que fluye a través del 100k ohm uno. Lo mismo ocurre con la unión PN, se puede decir que la unión N tiene una resistencia más pequeña y el tipo P tiene una más alta, pero al final del día, ya que están conectados en serie, tendrán la misma cantidad de flujo de corriente a través de ellos.