8.6 TEORIA DE RECTIFICACION DEL DIODO
Enviado por AdrianoSokax • 15 de Noviembre de 2013 • 512 Palabras (3 Páginas) • 537 Visitas
8.6 TEORIA DE RECTIFICACION DEL DIODO
Para calcular la característica tensión-corriente del contacto metal-semiconductor se utilizan dos teorías: de diodo y de difusión. Si la longitud del recorrido libre de los electrones l es bastante menor que el espesor de la capa de barrera L los portadores de carga al pasar por esta capa se dispersan reiteradamente, para la corriente de deriva se utiliza la ley de ohm cuando el campo eléctrico es débil:
El campo tendrá una tensión máxima en el límite del semiconductor con el metal (x=0), el cual será igual a:
Sustituyendo el valor hallado de en la ecuación , hallamos la condición de aplicabilidad de la teoría de rectificación de difusión:
Si la relación entre la longitud de recorrido libre de los electrones l y el espesor de la capa de barrera L es tal, se cumple la desigualdad inversa:
Se considera que los portadores de carga pasan esta región de barrera casi sin choques, la capa de barrera se asemeja al espacio vacío entre electrodos de una válvula electrónica, la teoría utilizada en este caso para el cálculo de la característica tensión-corriente del contacto se llama de diodo.
En el contacto metal-semiconductor se considera que del metal solo son capases de salir los electrones cuya energía es superior a la magnitud , a temperaturas ordinarias el número de electrones con tan alta energía es infinitamente pequeño. , en presencia de una barrera de potencial muy delgada los electrones pueden superarla gracias al efecto de túnel.
La transparencia D de la barrera (colina) de potencial de altura Φ0 y espesor δ se expresa por la formula:
Aquí , donde Vx es la velocidad en dirección a la superficie de la muestra. Si se supone que cuando obtennos D=1/3. Con una barrera tan delgada prácticamente es transparente para el efecto de túnel.
Para pasar del semiconductor al metal los electrones deben tener en la dirección C la velocidad suficiente como para superar la barrera de potencial e(Uc-V). la corriente debida a tales electrones se expresa por la correlación:
La expresión para la concentración de electrones de equilibrio en la profundidad del semiconductor:
La velocidad térmica media:
Para la concentración de electrones en la superficie del semiconductor cuando v=0:
En el metal la magnitud de la barrera de potencial
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