¿Cuál es la razón de la corriente de deriva en un diodo de unión pn?

En la región de agotamiento, tiene un campo eléctrico que va de la región n a la región p. Cada vez que un portador de carga gratuita se encuentra en la región de agotamiento, el campo eléctrico comienza a acelerar ese portador aplicando una fuerza. Esto puede hacer que el transportista termine estando al otro lado de la región de agotamiento. Por ejemplo, cuando un electrón de la región p entra accidentalmente en la región de agotamiento, se desplazará hacia la región n. Estos portadores de carga a la deriva constituyen lo que se llama corriente de deriva.

Los electrones ya están en movimiento y transportan cierta cantidad de energía cinética debido a la temperatura del semiconductor. Si esta energía es suficiente para permitir que el electrón llegue lo suficientemente cerca del centro de la región de agotamiento o hasta un punto donde la atracción desde el otro lado domine la repulsión, entonces el electrón se desplazaría hacia el otro lado de la región de agotamiento.

Un enfoque filosófico, considere esta situación paradójica.

Imagine que inicialmente tiene un tipo ap y un semiconductor tipo n y que se uniría a ellos.
Inmediatamente después de unirse a ellos, esperaría una capa de agotamiento con un cierto potencial de barrera.

¿Qué sucedería si midiera el voltaje a través de un diodo imparcial con un voltímetro?
¿Serás capaz de medir el potencial de barrera?

Ciertamente no .
Por qué ?

Simplemente porque la corriente de deriva cancela la corriente de difusión y la caída debido a la corriente de difusión dentro del diodo se cancela por la caída debido a la corriente de deriva fuera de él.

¿Por qué pasa eso?

Porque si no fuera así, siempre que tenga un potencial de barrera, siempre tendrá una corriente que fluye y, por lo tanto, el poder se disipará sin ninguna fuente que esté en contra de cualquier ley fundamental.

Por lo tanto, el diodo necesita anular este efecto aparente debido a la corriente de difusión y, por lo tanto, produce la corriente de deriva.

Hay dos tipos de flujos de corriente en el diodo de unión pn.

1. Corriente de difusión: que fluye debido a la diferencia en el gradiente de concentración (principalmente debido a los portadores mayoritarios).
2. Corriente de deriva: fluye debido a la forma del campo eléctrico en la unión ( que hace que fluyan portadores minoritarios en cada lado ) y este campo eléctrico se forma debido al ion inmóvil presente en la unión.

Principalmente se producen 3 fenómenos en la formación completa de la unión pn.

1. Difusión de portadores (mayoría)
2. Formación de barrera
3. Deriva de transportistas (minoría)

Este caso tiene que ser visto desde una perspectiva diferente. En la unión PN, P y N son cargas, pero cómo se realizan estas cargas es el punto a tener en cuenta. P y N no son elementos que conlleven cargos. N solo es el elemento que lleva carga (electrón) y P es causado debido a la ausencia de un electrón (un vacío).
Lo que significa que cuando una carga de N se mueve en una dirección, se crea una percepción donde P se mueve en dirección opuesta. (Sinónimo de la sensación de los árboles moviéndose pero el tren está parado).
Entonces, la cuestión de los portadores de carga que cruzan barreras se vuelve inválida, al darse cuenta de las cosas en esta percepción.

Cuando el diodo está polarizado, la corriente de deriva está presente, pero debido a que la corriente de difusión crece exponencialmente, domina. La corriente total que fluye a través de la región de agotamiento bajo polarización directa se compone principalmente de difusión portadora mayoritaria. Cuando el diodo tiene polarización inversa, la difusión es despreciable, pero la deriva permanece constante. La corriente total que fluye a través de la región de agotamiento bajo polarización inversa se compone principalmente de deriva de portadores minoritarios