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Se crea un diodo haciendo un contacto óhmico entre un material de tipo n y un material de tipo p.
¿Qué es un material tipo n y tipo p?
En semiconductores intrínsecos, como germanio puro o silicio puro, cada átomo tiene 4 electrones de valencia que forman un enlace con los átomos de Si vecinos que satisfacen la regla octal.
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Cuando los átomos pentavalentes como el fósforo o el arsénico se dopan, 4 electrones de valencia se unen con Si y queda un electrón adicional. Por lo tanto, el exceso de electrones deja al semiconductor con una carga negativa neta y esos átomos se llaman átomos donantes (donan un electrón).
De manera similar, cuando un semiconductor intrínseco se dopa con un átomo trivalente como aluminio, boro, etc., se crean 3 electrones de valencia del enlace Al con 3 electrones de valencia de Si y se crea un agujero. Por lo tanto, se produce una carga positiva neta en el semiconductor dopado que da como resultado material de tipo p con agujeros de electrones (estos átomos se llaman átomos aceptores. Aceptan un electrón para estabilizarse y satisfacer la regla octal).
Formación de barrera potencial.
Cuando estos materiales separados de tipo n y tipo p se ponen en contacto con sus lados (contacto óhmico), el exceso de electrones del material de tipo n se difunde a través de la unión y llena los agujeros (huecos de electrones). De manera similar, el exceso de agujeros del material tipo p se difunde a través de la unión para recombinarse con los electrones. Por lo tanto, el exceso de electrones en un átomo trivalente lo convierte en un átomo negativo y la pérdida de un electrón en un átomo pentavalente lo convierte en un átomo positivo, creando iones inmóviles negativos en el lado p e iones inmóviles positivos en el lado n. Esto por sí solo crea un campo eléctrico que se opone a la posterior difusión de electrones desde el lado n al lado p y de manera similar se opone a la difusión de agujeros desde el lado p hacia el lado n. Creando así una barrera para los electrones y agujeros móviles. Esto se llama la barrera potencial o región de agotamiento
Pero esta región de agotamiento no se forma sin hacer un contacto óhmico, es decir, sin tocar físicamente los lados del material tipo n y tipo p. Cuando estos dos materiales están conectados por cables, se produce una difusión de electrones y agujeros.