¿Por qué la región de agotamiento se expande en polarización inversa?

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.

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.

Espero que esto ayude 🙂

En el modo de polarización inversa, el terminal positivo de la fuente de voltaje está conectado al tipo N y el terminal negativo está conectado al tipo P de lo que se dice que está en polarización inversa. Aquí considere el siguiente diagrama de circuito.

Fuente de imagen-Google

Ahora, como puede ver cuando el circuito se completa y el voltaje inverso aumenta, los electrones del tipo N y los agujeros del lado p son atraídos hacia el terminal positivo y el terminal negativo respectivamente y eventualmente conducen a un ensanchamiento de la región de agotamiento como se ve en el punto anterior. figura. Por lo tanto, debido a la polaridad inversa, la capa de agotamiento aumenta en el modo de polarización inversa.

Entonces, cuando un diodo experimenta una polarización inversa, se comporta como un circuito abierto. Ese voltaje negativo que aparece en el diodo aumentará el voltaje de barrera. Tener un voltaje de barrera mayor significa que la corriente de difusión disminuirá esto permitiendo la recombinación entre agujeros y electrones libres más lejos de la unión y aumentando el ancho de la región de agotamiento. La deriva actual aumentará como resultado del campo eléctrico más grande generado por la región de agotamiento más grande.