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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (a) Corriente de arrastre
  Se da cuando hay un arrastre por campo eléctrico E
 
Portadores de carga → libres con masa m*
 
Modelo de Drude:
 
Electrones:
 
Huecos:
tiempo entre choques
Fundamentos Físicos de la Informática
Carmen Martínez Tomás y Nuria Garro
Curs 2009-2010
TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (a) Corriente de arrastre (cont)
  Corriente de arrastre de electrones y huecos:
 
¡MISMO SENTIDO PARA ELECTRONES Y HUECOS!
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (a) Corriente de arrastre (cont)
  Conductividad:
 
¡ELECTRONES Y HUECOS CONTRIBUYEN SUMANDO A σ !
E
qh
ve
ve
qe
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (b) Corriente de difusión
  Se da cuando hay una diferencia de concentraciones
 
Ley de Fick:
 
Constante de difusión:
 
Variación de concentración:
D (m2/s)
(m3/s·m)
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (b) Corriente de difusión: ejemplo gráfico
 
Cámara con concentración variable de
partículas → densidad flujo part. = j
 
SENTIDO flujo: hacia
concentraciones decrecientes
x (m)
1
2
3
4
5
6
c (part/m3)
18
8
4
3
2
1.5
c (part/m3)
18
Dirección del
flujo
16
 
Si D = 1
14
m2/s
12
x (m)
1.5
Δc (part/m3)
-10
Δx (m)
1
10
8
6
4
2
0
j
(part/m2
s)
10
0
1
2
3
4
5
6
x (m)
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (b) Corriente de difusión: ejemplo gráfico
 
Cámara con concentración variable de
partículas → densidad flujo part. = j
 
SENTIDO flujo: hacia
concentraciones decrecientes
x (m)
1
2
3
4
5
6
c (part/m3)
18
8
4
3
2
1.5
c (part/m3)
18
Dirección del
flujo
16
 
Si D = 1
14
m2/s
12
x (m)
1.5
2.5
Δc (part/m3)
-10
-4
1
1
Δx (m)
10
8
6
4
2
0
j
(part/m2
s)
10
4
0
1
2
3
4
5
6
x (m)
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (b) Corriente de difusión: ejemplo gráfico
 
Cámara con concentración variable de
partículas → densidad flujo part. = j
 
SENTIDO flujo: hacia
concentraciones decrecientes
x (m)
1
2
3
4
5
6
c (part/m3)
18
8
4
3
2
1.5
c (part/m3)
18
Dirección del
flujo
16
 
Si D = 1
14
m2/s
12
x (m)
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
Δc (part/m3)
-10
-4
-1
-1
-0.5
1
1
1
1
Δx (m)
1
10
8
6
4
2
0
j
(part/m2
s)
10
4
1
1
0.5
0
1
2
3
4
5
6
x (m)
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TEMA 6: SEMICONDUCTORES
6.5 (b) Corriente de difusión
  Si electrones + huecos:
 
Electrones:
 
Si
concentración
de fondo
 
acumulación de
portadores
n(x)
Si Δn(x) exponencial:
∆n0
concentración
en x = 0
longitud de
difusión
n0
x = Le
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x
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6.5 (b) Corriente de difusión (cont)
 
Derivando:
 
Para electrones:
 
Para huecos:
 
CORRIENTE TOTAL:
 
¡ Idn y Idp SENTIDOS OPUESTOS !
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6.5 (b) Corriente de difusión (cont)
  Mismo lado:
Ie
Ie
electrones
Ih
huecos
Acumulación
electrones
huecos
Ih
Sumidero
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6.5 (b) Corriente de difusión (cont)
 
Lados opuestos
electrones
huecos
Ih
Ie
Ie
Sumidero
huecos
In
electrones
Acumulación
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