Descarregar extracte - e-BUC

2 La junció PN 79energètica dels electrons dins la banda de conducció disminueix exponencialment a mesuraque la seva energia s’allunya de E c . De la mateixa manera el nombre de forats dins de labanda de valència disminueix exponencialment a mesura que la seva energia s’allunya deE v . Així doncs, en polarització directa hi ha un flux molt intens de forats de P a N i d’electronsde N a P. En conseqüència, el corrent a través del díode (en sentit de P a N) augmentaexponencialment amb la tensió de polarització.Figura 2.2 Diagrama de bandes: a) En polarització directa. b) En polarització inversaEn polarització inversa, l’augment de l’alçada de l’esglaó d'energia produeix un confinamentencara més gran dels portadors: als forats els és encara més difícil d’anar de P a N i alselectrons fer-ho de N a P. El corrent és gairebé nul. Noteu que l’augment de l’alçada del’esglaó implica un augment del camp elèctric en la ZCE perquè augmenta el pendent de E fi .2.1.4 Potencial, camp elèctric i càrrega d’espai en la regió de transicióEl diagrama de bandes ens mostra que hi ha una diferència de potencial, un camp elèctric iun dipol de càrrega en la regió de transició entre P i N. En efecte, recordem les relacionstrobades en el capítol 1:E fi ( x)− E fdV ( x)dEelφ i ( x)= V ( x)= −Eel( x)= −ρ(x)= ε(2.1)qdxdxAquestes funcions es troben representades, juntament amb la curvatura de les bandes, enla figura 2.3 per a condicions d’equilibri tèrmic i per a polarització directa. Observem que enequilibri la regió N està a un potencial V bi per damunt de la regió P. Aquest potencial, ques’anomena potencial de contacte o potencial de difusió té per valor:E f − E fi ( x)E f − E fi ( x)kBTN D kBTN A kBTN D N AV bi = VN−VP= φ iN −φiP=−= ln + ln = lnqq q n2NPi q niq ni(2.2)on hem admès que la concentració de majoritaris en cada regió és aproximadament igual alseu nivell de dopatge.© Els autors, 2006; © Edicions UPC, 2006