Bloque NP
Páginas: 5 (1020 palabras)
Publicado: 22 de noviembre de 2014
Polarización del bloque NP
Naturalmente suponemos que cada uno de los bloques está inicialmente descargado (carga neta cero). Por lo tanto entre ambos bloques no hay inicialmente diferencial de potencial. En el bloque N tenemos abundancia relativa de electrones libres (-), con niveles de energía de la banda de conducción (portadores mayoritarios en N) y escasez de huecos (+), (portadoresminoritarios en N). Análogamente en el bloque P abundan los huecos (+) (mayoritarios en P), y escasean los electrones libres (-) (minoritarios en P). Por lo dicho, tiende a producirse un fenómeno de tipo no eléctrico sino termodinámico, consistente en la difusión de electrones desde donde abundan (bloque N) hacia donde escasean (bloque P), y análogamente se difundirían los huecos desde el bloque Pal bloque N. Por sí sola la difusión daría lugar a una intensidad de corriente (corriente de difusión), , ID, en el sentido de P ---> N.
En cuanto hayan transcurrido unos instantes y se haya difundido una cierta cantidad de portadores, según lo explicado antes, el bloque N, que ha perdido electrones y ha ganado huecos, va cargándose positivamente y, de la misma forma, el bloque P, que haperdido huecos y ganado electrones, va cargándose negativamente. Por consiguiente, aparece una diferencial de potencial. Entre N y P de manera que el N que a mayor potencial respecto a P. Pero esta diferencial de potencial. Producirá un arrastre de cargas negativas (electrones libres) de P--->N y positivas (huecos) de N--->P. Es decir, tiende a producirse una intensidad de corriente de arrastre, IA,que irá en el sentido de N--->P, o sea, sentido contrario a la de la corriente de difusión.
Los procesos mencionados, difusión y arrastre, son contrapuestos y llegará un momento en que ambos alcancen un equilibrio dinámico de tal manera que la intensidad de corriente a través de la unión será: ID + IA = 0.
Si suponemos que la unión entre los bloques es abrupta, una vez alcanzado elequilibrio, la difusión de portadores de cada bloque hacia el otro habrá dejado en cada uno de ellos una región prácticamente vacía de portadores. Esas dos regiones, de anchuras WN y WP (Figura 8.7), forman conjuntamente la llamada zona de depleción de anchura WZ = WN + WP . Igualmente, al estar cargado positivamente el bloque N y negativamente el P, aparece una d.d.p. entre los bloques, distribuida enla zona de depleción, que se denomina potencial de contacto, V0, estando a mayor potencial el bloque N que el bloque P.
Si aplicamos una diferencial de potencial. Exterior a la unión, su efecto primario será lógicamente romper el equilibrio a favor de uno de los dos mecanismos descritos. Por lo tanto, habrá dos formas de polarizar la unión, según se favorezca uno u otro mecanismo.Polarización directa
Vamos a suponer que aplicamos por medio de una fuente de energía eléctrica una d.d.p. externa de valor V voltios, de manera que el polo positivo de la fuente esté más cerca del bloque P y el polo negativo, más cerca del bloque N.
La diferencial de potencial exterior, V, aplicada se sumará al potencial de contacto, V0, y el resultado es que el potencial total en la unión será: VT =V0-V, considerando que V > 0. Por lo tanto el mecanismo de arrastre será menor al ser VT N. La polarización directa favorece por lo tanto el paso de portadores mayoritarios de cada bloque hacia el otro (huecos de P---> N y electrones de N---> P. Cuanto mayor sea V, más se favorece este paso de portadores mayoritarios y como estos son muy abundantes, cabe esperar que la intensidad a través de launión, I, sea creciente con V y que pueda alcanzar valores muy elevados.
Los electrones de N pasan a P, por lo que deben ser repuestos por el circuito exterior unido al polo negativo de la fuente, lo que es coherente con el hecho de que la corriente I circule del polo positivo, a través de la unión, hacia el polo negativo. Los electrones provenientes de N se encuentran en P con abundancia de...
Naturalmente suponemos que cada uno de los bloques está inicialmente descargado (carga neta cero). Por lo tanto entre ambos bloques no hay inicialmente diferencial de potencial. En el bloque N tenemos abundancia relativa de electrones libres (-), con niveles de energía de la banda de conducción (portadores mayoritarios en N) y escasez de huecos (+), (portadoresminoritarios en N). Análogamente en el bloque P abundan los huecos (+) (mayoritarios en P), y escasean los electrones libres (-) (minoritarios en P). Por lo dicho, tiende a producirse un fenómeno de tipo no eléctrico sino termodinámico, consistente en la difusión de electrones desde donde abundan (bloque N) hacia donde escasean (bloque P), y análogamente se difundirían los huecos desde el bloque Pal bloque N. Por sí sola la difusión daría lugar a una intensidad de corriente (corriente de difusión), , ID, en el sentido de P ---> N.
En cuanto hayan transcurrido unos instantes y se haya difundido una cierta cantidad de portadores, según lo explicado antes, el bloque N, que ha perdido electrones y ha ganado huecos, va cargándose positivamente y, de la misma forma, el bloque P, que haperdido huecos y ganado electrones, va cargándose negativamente. Por consiguiente, aparece una diferencial de potencial. Entre N y P de manera que el N que a mayor potencial respecto a P. Pero esta diferencial de potencial. Producirá un arrastre de cargas negativas (electrones libres) de P--->N y positivas (huecos) de N--->P. Es decir, tiende a producirse una intensidad de corriente de arrastre, IA,que irá en el sentido de N--->P, o sea, sentido contrario a la de la corriente de difusión.
Los procesos mencionados, difusión y arrastre, son contrapuestos y llegará un momento en que ambos alcancen un equilibrio dinámico de tal manera que la intensidad de corriente a través de la unión será: ID + IA = 0.
Si suponemos que la unión entre los bloques es abrupta, una vez alcanzado elequilibrio, la difusión de portadores de cada bloque hacia el otro habrá dejado en cada uno de ellos una región prácticamente vacía de portadores. Esas dos regiones, de anchuras WN y WP (Figura 8.7), forman conjuntamente la llamada zona de depleción de anchura WZ = WN + WP . Igualmente, al estar cargado positivamente el bloque N y negativamente el P, aparece una d.d.p. entre los bloques, distribuida enla zona de depleción, que se denomina potencial de contacto, V0, estando a mayor potencial el bloque N que el bloque P.
Si aplicamos una diferencial de potencial. Exterior a la unión, su efecto primario será lógicamente romper el equilibrio a favor de uno de los dos mecanismos descritos. Por lo tanto, habrá dos formas de polarizar la unión, según se favorezca uno u otro mecanismo.Polarización directa
Vamos a suponer que aplicamos por medio de una fuente de energía eléctrica una d.d.p. externa de valor V voltios, de manera que el polo positivo de la fuente esté más cerca del bloque P y el polo negativo, más cerca del bloque N.
La diferencial de potencial exterior, V, aplicada se sumará al potencial de contacto, V0, y el resultado es que el potencial total en la unión será: VT =V0-V, considerando que V > 0. Por lo tanto el mecanismo de arrastre será menor al ser VT N. La polarización directa favorece por lo tanto el paso de portadores mayoritarios de cada bloque hacia el otro (huecos de P---> N y electrones de N---> P. Cuanto mayor sea V, más se favorece este paso de portadores mayoritarios y como estos son muy abundantes, cabe esperar que la intensidad a través de launión, I, sea creciente con V y que pueda alcanzar valores muy elevados.
Los electrones de N pasan a P, por lo que deben ser repuestos por el circuito exterior unido al polo negativo de la fuente, lo que es coherente con el hecho de que la corriente I circule del polo positivo, a través de la unión, hacia el polo negativo. Los electrones provenientes de N se encuentran en P con abundancia de...
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