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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010 CONSECUENCIAS V 0 ’ = V 0 – V La barrera de potencial V 0 disminuye 7.3 La unión P-N polarizada Polarización : aplicar ddp entre extremos TEMA 7: LA UNIÓN P-N (a) Polarizació directa : El polo + de la pila a la zona P El polo - de la pila a la zona N Dra. Adela Hernández Ramón y Dr. Santiago Heredia Avalos UNIVERSIDAD DE MURCIA TEMA 8-TEORÍA DE BANDAS DE LOS SÓLIDOS. SEMICONDUCTORES

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

CONSECUENCIAS V0’ = V0 – V   La barrera de potencial V0 disminuye

7.3 La unión P-N polarizada Polarización: aplicar ddp entre extremos

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

(a) Polarizació directa:   El polo + de la pila a la zona P   El polo - de la pila a la zona N

Dra. Adela Hernández Ramón y Dr. Santiago Heredia Avalos UNIVERSIDAD DE MURCIA TEMA 8-TEORÍA DE BANDAS DE LOS SÓLIDOS. SEMICONDUCTORES

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

CONSECUENCIAS V0’ = V0 – V   La barrera de potencial V0 disminuye

7.3 La unión P-N polarizada Polaritzación: aplicar ddp entre extremos

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

(a) Polarització directa:   El polo + de la pila a la zona P   El polo - de la pila a la zona N

Idp Idn

E

Iap Ian

V0’ = V0 - V

V’0 V0

  corr. difusión aumenta MUCHO (más portadores saltan la barrera)

  E y W disminuyen

  corr. arrastre disminuye POCO Dra. Adela Hernández Ramón y Dr. Santiago Heredia Avalos UNIVERSIDAD DE MURCIA TEMA 8-TEORÍA DE BANDAS DE LOS SÓLIDOS. SEMICONDUCTORES

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

7.3 La unión P-N polarizada (a) Polarització inversa:

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

  El polo + de la pila a la zona N   El polo - de la pila a la zona P

CONSECUENCIAS V0’ = V0 – V = V0 + |V |   La barrera de potencial V0 aumenta

Dra. Adela Hernández Ramón y Dr. Santiago Heredia Avalos UNIVERSIDAD DE MURCIA TEMA 8-TEORÍA DE BANDAS DE LOS SÓLIDOS. SEMICONDUCTORES

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

7.3 La unión P-N polarizada (a) Polarització inversa:

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

  E y W aumentan

  corr. arrastre aumenta POCO

  El polo + de la pila a la zona N   El polo - de la pila a la zona P

Idp Idn

E

Iap Iapn

V0’ = V0 + |V|

V0 V0’   corr. difusió disminuye MUCHO (pocos portadores saltan la barrera)

CONSECUENCIAS V0’ = V0 – V = V0 + |V |   La barrera de potencial V0 aumenta

Dra. Adela Hernández Ramón y Dr. Santiago Heredia Avalos UNIVERSIDAD DE MURCIA TEMA 8-TEORÍA DE BANDAS DE LOS SÓLIDOS. SEMICONDUCTORES

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TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

barrera de potencial disminuye aumenta anchura de la unión (W) campo eléctrico (E)

disminuye disminuye

aumenta aumenta

capacidad de la unión aumenta disminuye

Niveles EC , EV se acercan se separan

Niveles de Fermi (EF)P = (EF)N (EF)P < (EF)N (EF)P > (EF)N

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

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TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

barrera de potencial disminuye aumenta anchura de la unión (W) campo eléctrico (E)

disminuye disminuye

aumenta aumenta

capacidad de la unión aumenta disminuye

Niveles EC , EV se acercan se separan

Niveles de Fermi (EF)P = (EF)N (EF)P < (EF)N (EF)P > (EF)N

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

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TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

barrera de potencial disminuye aumenta anchura de la unión (W) campo eléctrico (E)

disminuye disminuye

aumenta aumenta

capacidad de la unión aumenta disminuye

Niveles EC , EV se acercan se separan

Niveles de Fermi (EF)P = (EF)N (EF)P < (EF)N (EF)P > (EF)N No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

barrera de potencial disminuye aumenta anchura de la unión (W) campo eléctrico (E)

disminuye disminuye

aumenta aumenta

capacidad de la unión aumenta disminuye

Niveles EC , EV se acercan se separan

Niveles de Fermi (EF)P = (EF)N (EF)P < (EF)N (EF)P > (EF)N

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TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

concentración de portadores minoritarios

Corriente de difusión

Id aumenta mucho

¡DOMINA Id !

Id disminuye mucho

Corriente de arrastre

Ia disminuye un poco Ia aumenta un poco

¡DOMINA Ia !

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

concentración de portadores minoritarios

Corriente de difusión

Id aumenta mucho

¡DOMINA Id !

Id disminuye mucho

Corriente de arrastre

Ia disminuye un poco Ia aumenta un poco

¡DOMINA Ia !

No se puede mostrar la imagen. Puede que su equipo no tenga suficiente memoria para abrir la imagen o que ésta esté dañada. Reinicie el equipo y, a continuación, abra el archivo de nuevo. Si sigue apareciendo la x roja, puede que tenga que borrar la imagen e insertarla de nuevo.

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

UNIÓN P/N SIN POLARIZAR

POL. DIRECTA (V pos.)

POL. INVERSA (V neg.)

concentración de portadores minoritarios

Corriente de difusión

Id aumenta mucho

¡DOMINA Id !

Id disminuye mucho

Corriente de arrastre

Ia disminuye un poco Ia aumenta un poco

¡DOMINA Ia !

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Jap

Jan Jap

Jan

eVo e (Vo - V) e (Vo - V)

Jap

Jan

Jdp

Jdn

_P

V < 0

W

E

V > 0

W

E

V = 0

W

E

- - - - -

- - - - -

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

P N P N P N

- - - - -

+

+

+

+

+

Jdp

Jdn Jdp

Jdn

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

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Fundamentos Físicos de la Informática Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro Curs 2009-2010

Jap

Jan Jap

Jan

eVo e (Vo - V) e (Vo - V)

Jap

Jan

Jdp

Jdn

_P

V < 0

W

E

V > 0

W

E

V = 0

W

E

- - - - -

- - - - -

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

P N P N P N

- - - - -

+

+

+

+

+

Jdp

Jdn Jdp

Jdn ¡DOMINA!

¡DOMINA!

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

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V0

Sin polarizar

TEMA 7: LA UNIÓN P-N

http://personales.upv.es/jquiles/ffi/Diodo.ppt

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Polarización directa

V I

E

V0 V0- V

I = Id + Ia ≈ Id (grande)

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http://personales.upv.es/jquiles/ffi/Diodo.ppt

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E

V I <<<<

V0-V

Polaritzación inversa

(V negativa)

I = Id + Ia ≈ Ia (pequeña)

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V0

http://personales.upv.es/jquiles/ffi/Diodo.ppt

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