¿Por qué los agujeros en la región de agotamiento en una unión pn no se combinan con los electrones en el tipo n?

Bien…! Todo depende de si el ancho de la región de agotamiento [matemática] W [/ matemática] es pequeña o comparable a las longitudes de difusión de electrones [matemática] L_ {n} [/ matemática] y agujeros [matemática] L_ {p} [ / math] en la región de agotamiento. Según la aproximación ideal de Shockley, generalmente descuidamos la recombinación de electrones y huecos en la región de agotamiento. En muchos dispositivos, esta aproximación es adecuada, sin embargo, una descripción más completa debe incluir la recombinación de portadores en la propia región de agotamiento.

Cuando una unión está sesgada hacia adelante, la región de agotamiento contiene portadores de carga en exceso de ambos tipos que están en tránsito de un lado de la unión a otro. La recombinación se lleva a cabo si el ancho [math] W [/ math] de la región de transición es comparable o mayor que las longitudes de difusión de los electrones [math] L_ {n} [/ math] y los agujeros [math] L_ {p} [/matemáticas]. Una modelización precisa de esta descripción es complicada porque la recombinación del agujero de electrones depende de la concentración del portador, que varía con la posición en la región de agotamiento. Sin embargo, la cinética de recombinación muestra que la corriente debida a la recombinación en la región de agotamiento es proporcional a la concentración de portador intrínseco y aumenta con el sesgo directo. La recombinación también puede afectar las características de polarización inversa.

La región de agotamiento es, por supuesto, agotada de portadores. Es decir, simplemente no hay muchos allí. La región de agotamiento es en sí misma el resultado del proceso exacto que usted plantea: cuando las regiones de tipo n y tipo p entran en contacto, cada portador mayoritario se difunde en el otro, neutralizando algunos de los portadores cerca del punto de contacto; Ese es el origen de la región de agotamiento. Pero esa difusión de los operadores también establece un campo eléctrico, ya que los operadores con carga negativa se mueven hacia un lado y los operadores con carga positiva hacia el otro lado. Ese campo ejerce una fuerza sobre los portadores que retrasa la difusión adicional, y que limita la extensión de la región de agotamiento y establece un equilibrio de distribución de carga, donde la tendencia de los portadores a difundirse a lo largo del gradiente de concentración está exactamente equilibrada por el empuje del campo eléctrico. ellos en la dirección opuesta.

Debido al movimiento térmico aleatorio de los agujeros y los electrones, los agujeros en el lado p se difunden hacia el lado n y viceversa. Estos operadores móviles dejan atrás los cargos fijos de sus donantes en ambos lados. Iones donantes positivos en el lado n e iones aceptores negativos en el lado p. Esta separación de la carga fija establece un campo eléctrico que apunta del lado n al lado p (la dirección en que se movería una carga de prueba positiva). Tenga en cuenta que este campo se opone a la difusión; empuja los electrones móviles hacia el lado n y los agujeros hacia el lado p. Así es como se alcanza el equilibrio. La región de agotamiento establecida de esta manera está casi completamente desprovista de portadores libres y, por lo tanto, no hay nada que recombinar.

Sigue habiendo una pequeña cantidad de flujo en ambas direcciones debido a la difusión (portadores mayoritarios) y a la deriva (portadores minoritarios), pero no hay flujo neto . También hay algo de recombinación en cada una de las regiones neutras (los dos lados alejados de la región de agotamiento o carga espacial ), pero esto se equilibra con la generación térmica, de modo que no hay recombinación neta .

Diodo de unión PN y características del diodo Es octubre de 2017 ahora. No podría mejorar las otras 3 respuestas que ya recibes. Por lo tanto, he elegido darte un enlace para que creas que será útil para tu comprensión. Si no, escribe en la sección de comentarios. Y realmente deseo mucho éxito.

Porque hay un campo eléctrico en la región de agotamiento que sirve como una barrera potencial para que pasen los electrones.