Procesos de conducción eléctrica en Semiconductores

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Procesos de conducción eléctrica en Semiconductores

Procesos de conducción eléctrica en Semiconductores

Curriculum

6 Sections
78 Lessons
10 Weeks

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Informacion general
Reglas generales del curso
5
Teoría de semiconductores inorgánicos
28
Fenómenos de transporte en semiconductores inorgánicos
27
Teoría de semiconductores orgánicos
18
Fenómenos de transporte en semiconductores orgánicos
0
Prácticas de laboratorio y aplicaciones
0

Current density ( Drift + difussion) under low elctric field

En un semiconductor, el flujo de corriente no solo es causado por un campo eléctrico aplicado, sino también por gradientes de concentración de portadores. Esto da lugar a dos mecanismos principales de transporte:

1. Corriente de arrastre : causada por la fuerza ejercida por el campo eléctrico sobre los portadores de carga.

2. Corriente de difusión: originada por la tendencia natural de los portadores a moverse desde regiones de alta concentración a regiones de baja concentración.

La densidad de corriente total en un punto es la suma de estos dos componentes.

Densidad de corriente (electrones):

Para los electrones, la densidad de corriente se expresa como:

$J_n = q \mu_n n \mathcal{E} + q D_n \frac{dn}{dx}$

$J_n = \sigma_n \mathcal{E} + q D_n \frac{dn}{dx}$

Densidad de corriente (huecos)

$J_p = q \mu_p p \mathcal{E} - q D_p \frac{dp}{dx}$

$J_p = \sigma_p \mathcal{E} - q D_p \frac{dp}{dx}$

El signo negativo en la ecuación de los huecos se debe a que un gradiente positivo de concentración de huecos provoca su difusión en la dirección opuesta.

Densidad de corriente total (conducción eléctrica)

Finalmente, la densidad de corriente de conducción total es la suma de ambas contribuciones:

$J_{cond} = J_n + J_p$

$J_{cond} = \left(q \mu_n n \mathcal{E} + q D_n \frac{dn}{dx} \right) + \left( q \mu_p p \mathcal{E} - q D_p \frac{dp}{dx} \right)$