barra semiconductora

Difusión y recombinación de portadores en un semiconductor.

Mediante el uso de un simulador capaz de representar situaciones en las que una barra o porción de material semiconductor (en nuestrocaso germanio de tipo-n) es excitado por un haz de láser. El simulador permite cambiar ciertas variables, permitiendo modificar las condiciones iniciales del material, por lo que fue posible realizarvarias simulaciones variando en cada una el potencial al que está sometido el material (voltaje de bias), la temperatura de la barra y la movilidad de los portadores.

La aplicación de un estímuloexterno al semiconductor, tal como un haz de luz láser con una energía de fotón por encima de la banda prohibida o una tensión de polarización a través de una unión pn, crea portadores en exceso. Losportadores de acceso generados llegaran a "vivir" una longitud finita de tiempo, que en promedio se llama el tiempo de vida de los portadores en exceso, hasta que se recombinan con un portador de tipoopuesto para su aniquilación mutua. Este proceso de recombinación se produce ya que el semiconductor con exceso de portadores no está en equilibrio. A menos que el estímulo externo, responsable de lacreación de los portadores en exceso, esté presente, el semiconductor “tratará” de volver a su estado de equilibrio térmico, eliminando el exceso de portadores.

Al mismo tiempo que los portadoresgenerados se van recombinando, al estar aplicado un voltaje de bias de +2V, el exceso de concentración de portadores se desplaza a una cierta velocidad.

Otro fenómeno que se puede percibir es el dedifusión. Cualquier falta de uniformidad espacial en la concentración de portadores causará el desplazamiento de los portadores de carga a través del tiempo. Un desplazamiento neto de portadores se producedesde una región de mayor concentración a una región de menor concentración, aumentando el ancho de la región donde se encuentra un exceso de portadores.



Cuando no se le aplica un voltaje de...