Primero, observe que durante el sesgo inverso, la región de agotamiento se ensancha, mientras que bajo el sesgo hacia adelante, la región de agotamiento se reduce a un ancho casi nulo.
¿Por qué no se forman más iones inmóviles?
Respuesta: los iones inmóviles son permanentes. Son los átomos dopantes que se agregaron durante la fabricación del diodo. En el silicio dopado, durante las corrientes eléctricas, no se forman iones inmóviles. ¡Esto se debe a que no se están inyectando átomos de fósforo o boro en el diodo!
En el silicio de tipo p, el número de iones negativos inmóviles es constante. Las corrientes eléctricas no mueven los iones inmóviles, ni alteran la densidad del dopante. Y en el silicio de tipo n, el número de iones positivos inmóviles también es constante. "Inmóvil" significa inmóvil. Sin movimiento bajo sesgo, sin movimiento bajo alta corriente, sin movimiento bajo cero corriente.
¿Quizás tiene una "imagen incorrecta" de movimiento de portadora en semiconductor dopado?
El silicio está lleno de átomos dopantes que tienen carga permanente: los iones inmóviles. El silicio también contiene un número igual de portadores de carga móviles, iones de silicio móviles con polaridad de carga opuesta al dopante. Entonces, en el silicio dopado con fósforo, el material contiene átomos de fósforo positivos, así como un "gas" formado por electrones móviles. Los electrones deambulan libremente, pero solo pueden moverse en bucles cerrados (circuitos completos). Por lo tanto, cuando un electrón se aleja más de un átomo de fósforo positivo, otro electrón se acerca para tomar su lugar y el material permanece neutral. p>
Los electrones móviles no dejan iones atrás cuando saltan entre las ubicaciones de la red. Los electrones móviles siempre fueron fuertemente negativos, por lo que cuando ocupan una ubicación de la red, actúan como un ión de silicio negativo. Luego, cuando se alejan de la ubicación de la red, esa ubicación se convierte nuevamente en un átomo de silicio neutral: sin carga. (No tiene carga positiva).
Nuevamente, el material en su totalidad es solo neutral porque el número de átomos de fósforo positivos es igual al número de electrones móviles. Además, la densidad del dopante es generalmente muy baja, quizás un electrón móvil por 10 ^ 6 átomos de silicio (además de un átomo de fósforo inmóvil por 10 ^ 6 átomos de silicio, por supuesto). El semiconductor dopado se comporta como un contenedor sellado con muy pocos cargados Partículas vagando por el interior. Esto es muy diferente a los metales, donde cada ubicación de celosía dona una o más cargas móviles.
Para visualizar el silicio de tipo n, imagine un gas escaso y de baja densidad hecho de electrones, mezclado igualmente con una "mancha" dispersa y de baja densidad hecha de iones de fósforo positivos.
[editar] Tenga en cuenta que todo lo anterior se aplica a las corrientes en el silicio conductor lleno de portador. Las zonas de agotamiento son diferentes; son aislantes Su población de dispositivos móviles ha sido barrida y solo quedan los iones inmóviles. Tal vez su pregunta sea sobre el límite en el borde de la región de agotamiento?
Este límite no es fijo, y la ubicación del límite puede moverse dependiendo de los campos e aplicados (tensión de polarización). Pero los movimientos de este límite son un fenómeno separado de las corrientes eléctricas habituales que ocurren en el silicio conductor. En el borde de la zona de agotamiento, un campo electrónico puede barrer el "gas de electrones" del silicio, lo que hace que la zona de agotamiento se expanda. En ese caso, no hay un circuito cerrado, y cuando un electrón se aleja de un átomo de fósforo positivo, ningún otro electrón entra en su lugar. Como una "corriente eléctrica", esto se asemeja algo a la corriente de desplazamiento en el dieléctrico de condensador. Es una polarización creciente, pero en lugar de que los átomos dieléctricos se vuelvan más polarizados (como ocurre con los condensadores convencionales), la región conductora se retira y la región aislante se expande, y el límite entre el conductor y el aislante se está moviendo.