¿Cómo conduce la electricidad un diodo de polarización directa?

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Me cuesta mucho imaginar el flujo de corriente a través de la unión p-n. Cuando un diodo se desvía hacia delante, los orificios de un lado de la barrera y los electrones del otro lado intentan cruzar la barrera. Pero tan pronto como lo hacen, ¿no deberían los electrones caer en agujeros y llenarlos, creando una entidad neutral como la barrera en primer lugar? ¿Cómo fluye la corriente entonces? ¿Cómo se cruzan los agujeros y los electrones sin fusionarse entre sí?

    
pregunta Kraken

3 respuestas

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Un electrón "que cae en un orificio" genera dos iones, un anión en el material de tipo P y un catión en el material de tipo N. La conducción se produce cuando el ion hace que un electrón salga / extraiga un electrón con la ayuda de una fuerza electromotriz externa para restablecer el estado de reposo ionicamente neutro del material semiconductor.     

respondido por el Ignacio Vazquez-Abrams
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Se supone que tienes una fuente de voltaje que intenta mantener la misma caída de voltaje sobre el diodo. En otras palabras, la fuente de voltaje continúa empujando electrones y agujeros en el diodo.

Tenga en cuenta que los electrones que van en una dirección son equivalentes a los agujeros que van en la otra dirección (un orificio se crea al succionar un electrón), por lo que de hecho fluye una corriente.     

respondido por el CL.
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Cuando se aplica un sesgo, los operadores mayoritarios cruzan la unión debido a una reducción en la barrera potencial. Al llegar al otro lado, se convierten en portadores minoritarios.

Cerca de los bordes de la región de agotamiento, los portadores minoritarios están en exceso. Es cierto que los portadores minoritarios comienzan a recombinarse a medida que viajan a lo largo del semiconductor. Esto conduce a un gradiente de concentración de los portadores minoritarios entre el borde de agotamiento y el contacto final.

Con este gradiente de concentración, los portadores minoritarios comienzan a difundirse a lo largo del semiconductor hacia el contacto final, creando una corriente de difusión. Creo que aquí es donde entra su pregunta. Esta corriente de difusión es aproximadamente 0 en el contacto final.

Lo que sucede es que la corriente en todo el semiconductor debe ser constante e igual a la corriente que fluye en él. Por lo tanto, la disminución en la corriente de difusión se compensa con un aumento en la corriente de deriva de la mayoría de los operadores.

Así que sí, se "fusionan entre sí". Pero debido a que la concentración de portadores mayoritarios es mucho mayor que la concentración de portadores minoritarios, la disminución en la corriente de portadores minoritarios cerca de los contactos finales es compensada por los portadores mayoritarios.

Espero que esto sea lo suficientemente claro.

    
respondido por el Dr Coconut

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