En la situación de polarización inversa, los electrones atraídos hacia el terminal positivo y los orificios atraídos hacia el terminal negativo amplían la región de agotamiento.
Mi pregunta es ¿por qué estos orificios no se combinan y se unen con el terminal de metal porque el terminal negativo dará electrones al lado p [ya que la batería siempre proporciona electrones]?
Lo que hay que entender es que los agujeros no existen en realidad, los electrones son los únicos portadores de carga en un semiconductor, pero hay 2 tipos de electrones 1) electrones libres y 2) electrones limitados. El "flujo de electrones" al que generalmente se hace referencia en la literatura se refiere al flujo de electrones libres y el "flujo de agujero" es el flujo debido a los electrones limitados.
Si un electrón acotado se mueve en una dirección particular, deja un agujero en la posición en la que estaba anteriormente y elimina el agujero en su nueva posición. Por lo tanto, es equivalente pensar que el flujo de electrones acotado es un flujo de agujero.
Para comprender mejor el proceso, vamos a b - electroned bounded, h - hole y tome la siguiente ilustración como una fila de electrones limitados y un hole en un semiconductor.
Cuando hay una diferencia de potencial entre los semiconductores, los electrones delimitados serán atraídos hacia el terminal positivo y, por lo tanto, el electrón delimitado a la derecha del agujero se moverá a la izquierda, esto hará que un agujero se "mueva" hacia la derecha, el mismo proceso repita cuando el agujero se haya movido a su nueva posición, entonces parecerá que el agujero es el que se está moviendo.
$$ \ text {+ b h b b b b -} \\ \ text {+ b b h b b b -} \\ \ text {+ b b b h b b -} \\ \ text {+ b b b b h b -} \\ $$
Ahora, con este conocimiento en mente, podemos proceder a analizar un semiconductor con polarización inversa. Considere lo siguiente: una región p con polarización negativa (orificios en exceso) junto a una región de agotamiento (todos los electrones delimitados).
Cuando se aplica un sesgo negativo en los agujeros de material de tipo p, se moverá a la izquierda, lo que hará que la región de agotamiento se haga más grande como se puede ver en esta ilustración.
originalmente: $$ \ text {b h b b b h} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {b b h b h b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {b b b h b h} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {b b b b h b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ $$
entonces $$ \ text {- h b b b h b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- b h b h b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- b b h b b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- b b b h b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ $$
entonces $$ \ text {- b b b h b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- h b b h b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- b h b b b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ \ text {- b b h b b b} \ hspace {0.3cm} \ text {b b b b} \\ $$
observe cómo la región de agotamiento ahora se ha incrementado en 2 columnas, esta es una ilustración simplificada de lo que sucede. Espero que los diagramas fueran lo suficientemente claros, sé que son muy toscos.
"¿por qué no se pueden combinar estos agujeros y hacer un enlace con el terminal de metal?"
Los agujeros son solo ausencia de electrones. Por supuesto, la ausencia de electrones no puede participar en la unión.
porque el terminal negativo dará electrones al lado p
Lo que dijiste es correcto. El terminal negativo de la batería da electrones al lado P. Estos electrones llenan los agujeros (ausencia de electrones) en la región P. Número de portadores de carga libre se reducen en el dispositivo. La región donde no hay cargadores de carga gratuita se llama región de agotamiento a través de la cual no es posible la conducción. Si el flujo de electrones continúa desde el terminal negativo, aumenta el ancho de la región de agotamiento.
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