Considerando un diodo de unión pn simple, una región de agotamiento es una región libre de carga formada debido a la difusión de electrones y agujeros desde las regiones n y p hacia las regiones p y n, respectivamente, debido a una unión abrupta. La difusión continúa hasta que se establece una barrera potencial en la región de agotamiento que impide una mayor difusión.
Formación de la barrera potencial:
Cuando los electrones (agujeros) se difunden hacia la región p (n), se combinan con agujeros (electrones) para formar iones inmóviles negativos (positivos). Esto da lugar a la acumulación de carga negativa (positiva) en el lado p (n) cerca de la unión. Esto esencialmente forma una barrera de voltaje cerca de la unión en la región libre de carga. Cuando más agujeros (electrones) intentan difundirse, son repelidos por estos iones inmóviles negativos (positivos) y, por lo tanto, no se produce más difusión.
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Bajo polarización inversa, el campo eléctrico se establece en la misma dirección que la barrera potencial que ya existe. Los agujeros en la región p son atraídos hacia el terminal negativo de la batería y los electrones en la región n hacia el terminal positivo, es decir, los agujeros y los electrones se alejan de la unión. Esto da como resultado un aumento en el ancho de la región de agotamiento debido a la ausencia de portadores de carga mayoritarios cerca de la unión en cada lado.
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