Quería saber la relación entre la brecha de banda (Eg) de las regiones p / n en un diodo y el potencial incorporado en equilibrio.
Mi intuición dice que Eg = e * Vo. Hice un pequeño cálculo para el silicio en T = 300K. Tengo la relación para ser aproximadamente correcta.
Mirando el diagrama de intervalo de banda, la banda de valencia del lado p parece coincidir con la banda de conducción del lado n en equilibrio.
¿Mi intuición es correcta? ¿Cuál es la relación real?
No --- el potencial incorporado es igual a la diferencia de los niveles de Fermi en el semiconductor en masa N y P, por lo que para un material determinado depende básicamente del dopaje de las zonas P y N. Vea la figura en En el diagrama de banda, ¿por qué la energía de Fermi (EF) es constante a lo largo del dispositivo?
Piénsalo: si tuvieras razón, todos los diodos de un material dado tendrían el mismo potencial incorporado.
Entonces, la respuesta es que (usando el modelo simplemente común del diodo):
$$ V_0 = \ frac {k_BT} {q_e} log (\ frac {N_AN_D} {n_i ^ 2}) $$
con el significado habitual de los símbolos. Sin embargo, tenga en cuenta que en el término \ $ n_i ^ 2 \ $ también se encuentra una dependencia del espacio de banda del material.
(Y asegúrese de no confundir el potencial incorporado con el voltaje de umbral, son bestias completamente diferentes).
por lo que aprendí, en un diodo simple que solo tiene un par de unión pn, creo que según la ecuación, "cuanto más alto es el Eg, más alto es también el potencial incorporado" ... a continuación está El diagrama de la banda para dar un poco de visualización
Lea otras preguntas en las etiquetas diodes semiconductors pn-junction