dn / dx depende totalmente de cómo se dibuja su gráfico. En el cuadro a continuación, dn / dx es positivo. En la región de agotamiento, la densidad de electrones aumenta a medida que se mueve en la dirección x positiva. Entonces responderé la pregunta que creo que realmente está preguntando: cómo analizar las corrientes a continuación.
Al observar la densidad de corriente de electrones, podemos ver que los electrones se difundirán desde una concentración más alta a una concentración más baja (de derecha a izquierda). Por lo tanto, la corriente de difusión electrónica estará en la dirección positiva (opuesta a la dirección del movimiento del electrón).
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Al observar la densidad de corriente del agujero, podemos ver que los agujeros se difundirán de izquierda a derecha. Como la corriente es el flujo de iones positivos, la corriente también va en la dirección positiva.
Si un electrón es barrido en la región de agotamiento, el campo E obligará a que su dirección sea de izquierda a derecha. El campo E es la dirección en la que irá una carga positiva. Entonces, por definición, la corriente debe correr a lo largo de la dirección del campo E.
Si se barre un agujero en la región de agotamiento, el campo E obligará a que su dirección sea de derecha a izquierda, a lo largo de la dirección del campo E.
En conjunto, las ecuaciones de densidad de corriente son:
[matemáticas] J_n = qn \ mu_nE + qD_n \ frac {dn} {dx} [/ matemáticas]
[matemáticas] J_p = qp \ mu_pE – qD_p \ frac {dp} {dx} [/ matemáticas]
Mi profesor de física de dispositivos semiconductores recién graduado nos recomendó olvidarnos de los signos en la ecuación y pensar intuitivamente en qué dirección se movería un electrón / agujero bajo una fuerza de difusión, así como la dirección en que se movería una carga a lo largo de un campo eléctrico. Esto te salvará de cometer errores. También proporciona una comprensión mucho más intuitiva de cómo funcionan las corrientes.
