caracteristicas de las fibras opticas - publicaciones de Roberto Ares

TRANSMISOR DE ENLACE OPTICO
2- ELECCIÓN DE LA ESTRUCTURA EMISORA
Hasta aquí se ha seleccionado el semiconductor para la emisión en longitudes de onda corta (AsGa) y largas (InP). Para
incrementar la emisión espontánea y llegar a la emisión estimulada se debe tener abundancia de electrones en la BC y de
lagunas en la BV. En la Fig 02 se sigue el siguiente orden de análisis:
Fig 02. Diagrama de bandas para junturas entre semiconductores.
1-Diagrama de bandas del semiconductor. Se indican los niveles correspondientes a la separación entre Bandas de
Conducción, Prohibida y de Valencia. El nivel de Fermi Fo es el nivel medio de probabilidad de ocupación de los electrones.
En equilibrio térmico la probabilidad de ocupación de algún estado de energía E está descrito por la distribución de densidad
de probabilidad de Fermi-Dirac, cuya expresión es:
f = (1 + exp(e-Fo/K.T)) -1
donde k es la constante de Boltzman y T la temperatura en grados Kelvin. Si E=Fo el valor de f es 0,5 es decir el nivel medio
de probabilidad de ocupación.
2-Diagrama de probabilidad de Fermi-Dirac. Se indica el nivel de energía de Fermi Fo cuando f=0,5.
3-Concentración de electrones. Debido a la distribución del punto anterior la mayoría de los electrones están en la BV, sin
embargo a temperatura ambiente existen electrones en la BC y lagunas en la BV debido a la agitación térmica. No existen
electrones en la BP. En 0 °K no tenemos electrones en la BC estando todos ellos ligados al núcleo en la BV.
4-Diagrama de bandas en semiconductores dopados tipo P y N. Con el propósito de tener abundancia de electrones en la
BC y de lagunas en la BV se recurre a los semiconductores dopados tipos P y N. En el N existen átomos donores (con exceso
de electrones) que corren el nivel de Fermi hacia la BC creando un nivel Fc. En el tipo P se colocan átomos aceptores (con
exceso de lagunas) que corren al nivel Fo hacia la BV creando el nivel Fv.
5-Diagrama de probabilidades de Fermi-Dirac. Cada cuasinivel de Fermi indica el exceso de electrones o lagunas.
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