No he entendido correctamente cómo se forma una región de agotamiento en un diodo de unión pn. ¿Alguien podría explicar con qué claridad?

Answer 1

Pienso en la formación de la unión PN análoga a los cambios en los niveles de agua de los vasos conectados.

El recipiente P tiene más nivel de agua que el recipiente N, lo cual está perfectamente bien cuando no están conectados. Pero una vez que están conectados y el agua puede fluir libremente entre ellos, hay flujo de agua hasta que el nivel de agua en ambos lados sea igual.

El tipo P tiene una abundancia de agujeros que atraen la abundancia de electrones en el tipo N. Una vez conectado, podemos decir que el exceso de electrones fluye de N a P.

¿Cuándo dejan de fluir?

Cuando los electrones se mueven al tipo P y se recombinan con los agujeros, el lado tipo P desarrolla una carga negativa. Los electrones fluyen hasta que esta acumulación de carga es lo suficientemente fuerte como para repeler más electrones.

El lado P obtiene carga negativa se puede ver como el recipiente P pierde agua y el lado N obtiene carga positiva cuando el recipiente N gana agua. Los cargos se mueven hasta que haya equilibrio. Además, la medida en que las cargas invaden lados opuestos depende de la “densidad de dopaje”. Lo que significa que si dicho tipo P está “ligeramente dopado”, es decir, el número de agujeros es menor y se extiende, los electrones provenientes de N tendrían que viajar más hacia el lado P hasta alcanzar el límite de carga de barrera.

Imagen cortesía: diferencia de nivel de agua por bombeo

Answer 2

La región de agotamiento es la región en la unión pn que se agota de cualquier portador de carga.

¿Qué son los transportistas de carga?

Agujeros y electrones

¿Por qué esa región se ha agotado?

Difusión simple. El lado p tiene agujeros, pero el lado n carece de eso, por lo tanto, los agujeros se difunden a través de la unión para recombinarse con los átomos de tipo n que tienen un electrón en exceso.

Fenómenos similares ocurren para los electrones del lado n, como resultado de lo cual la unión se agota de los portadores de carga.

Answer 3

Es simplemente el intercambio de las cargas – y + de 2 materiales semiconductores cuando se unen creando una barrera entre ellos. El que tenga más electrones libres dará algunos al otro sin suficientes electrones (en sus órbitas externas). En el medio del contacto, el semiconductor originalmente con más electrones los entregará al otro lado que los necesita. Hay suficiente tracción entre ellos para hacer un equilibrio y esa barrera es la región de agotamiento. En la barrera, el semiconductor originalmente con más electrones ahora tendrá menos (se convierte en +) ya que están siendo arrastrados por el otro y viceversa. Con un pequeño empuje de 0.5 v esa barrera se supera y la corriente fluirá. Mientras que una polaridad inversa se tirará creando una barrera más grande y, por lo tanto, no fluirá corriente.

Region de agotamiento

Answer 4

En la región de tipo p hay agujeros de las impurezas aceptoras y en la región de tipo n hay electrones adicionales.

Cuando se forma una unión pn, algunos de los electrones de la región n que han alcanzado la banda de conducción pueden difundirse libremente a través de la unión y combinarse con agujeros.

Llenar un hoyo produce un ion negativo y deja un ion positivo en el lado n. Se acumula una carga espacial, creando una región de agotamiento que inhibe cualquier transferencia de electrones adicional a menos que sea ayudada por un sesgo hacia adelante en la unión.