Conceptos de Unión P-N

POTENCIAL DE CONTACTO

La unión PN consta de un único cristal de material semiconductor, que está dopado para producir material de tipo n en un lado y de tipo p en el otro.

Antes de unir las dos mitades de la unión, el lado N tiene una alta concentración de electrones libres y una baja concentración de huecos. En la mitad de tipo p tenemos la condición inversa.

Debido al alto gradiente de concentración de portadores de un mismo tipo en cada lado de la unión, tienden a pasar por difusión desde el lado donde son mayoría al lado donde son minoría.

Al ocurrir esto, dejan en las proximidades de la unión una zona de cargas fijas, negativas en la zona P y positivas en la N, produciéndose a ambos lados de la …ver más…

Dicha figura representa un diodo de unión planar, con un área de la sección transversal unitaria. La densidad de carga positiva excedente en el cristal contaminado tipo n es aproximadamente igual a qNd y penetra una distancia Ln,.

De manera semejante, la densidad de carga negativa excedente en el cristal contaminado tipo p es -qNa, introduciéndose una distancia Lp. Como se indica por las líneas punteadas en la figura 3.25, dichas regiones excedentes de cargas no se cortan abruptamente y no se comete un grave error si se considera que esto acontece a las distancias efectivas Ln, y Lp. Se requiere que la carga total sea cero para que se cumpla con la ley de conservación de la carga. Entonces

La intensidad del campo eléctrico puede determinarse por medio de la ley de Gauss, la cual establece que el flujo eléctrico total DA que pasa a través de una superficie cerrada con área A es igual a la carga en coulombs encerrada por dicha superficie. Imagine que a la izquierda de la unión existe un plano ZY a través de la región desértica. La carga total hacia la izquierda (y hacia la derecha) del plano -qNa,(Lp + x).

Las líneas de flujo eléctrico se originan en las cargas positivas del lado derecho del plano y terminan en las cargas negativas del lado izquierdo del plano. Tomando en cuenta que el área de la sección transversal