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Unión p-n

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Contacto entre región tipo p y tipo n; la difusión de portadores hasta el equilibrio crea una región de agotamiento y un potencial de contacto - la base de todo dispositivo semiconductor.

ID:('ky', 1732)


Potencial de contacto

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$V_{bi}=\frac{k_BT}{e}\ln\left(\frac{N_DN_A}{n_i^2}\right)$

$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$
$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$n_i$
Concentración intrínseca
$1/m³$
$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$V_{bi}$
Potencial de contacto built-in
$V$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



ID:('gm', 14935)


Ancho de agotamiento

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$W=\sqrt{\frac{2\varepsilon_s(V_{bi}-V)}{e}\left(\frac{1}{N_D}+\frac{1}{N_A}\right)}$

$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$
$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$e$
Carga elemental
$C$
$varepsilon_s$
Permitividad del semiconductor
$F/m$
$V_{bi}$
Potencial de contacto built-in
$V$
$V$
Voltaje aplicado
$V$
$W$
Ancho total de agotamiento
$m$



ID:('gm', 14936)


Corriente Shockley

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$I=I_0\left(e^{eV/(nk_BT)}-1\right)$

$n$
Factor de idealidad
$1$
$I_0$
Corriente de saturación inversa
$A$
$I$
Corriente del diodo
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$V$
Voltaje aplicado
$V$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



ID:('gm', 14937)


Corriente saturación inversa

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$I_0=eA\left(\frac{D_pp_{n0}}{L_p}+\frac{D_nn_{p0}}{L_n}\right)$

$n_{p0}$
Electrones minoritarios en lado p
$1/m³$
$p_{n0}$
Huecos minoritarios en lado n
$1/m³$
$I_0$
Corriente de saturación inversa
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$L_n$
Longitud de difusión de electrones
$m$
$L_p$
Longitud de difusión de huecos
$m$
$A$
Área de la unión
$m²$
$D_n$
Coeficiente de difusión de electrones
$m²/s$
$D_p$
Coeficiente de difusión de huecos
$m²/s$



ID:('gm', 14938)


Huecos minoritarios lado n

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$p_{n0}=\frac{n_i^2}{N_D}$

$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$n_i$
Concentración intrínseca
$1/m³$
$p_{n0}$
Huecos minoritarios en lado n
$1/m³$



ID:('gm', 14939)


Electrones minoritarios lado p

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$n_{p0}=\frac{n_i^2}{N_A}$

$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$
$n_i$
Concentración intrínseca
$1/m³$
$n_{p0}$
Electrones minoritarios en lado p
$1/m³$



ID:('gm', 14940)


Fracción agotamiento lado n

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$W_n=W\frac{N_A}{N_D+N_A}$

$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$
$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$W_n$
Agotamiento hacia lado n
$m$
$W$
Ancho total de agotamiento
$m$



ID:('gm', 14941)


Fracción agotamiento lado p

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$W_p=W\frac{N_D}{N_D+N_A}$

$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$
$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$W_p$
Agotamiento hacia lado p
$m$
$W$
Ancho total de agotamiento
$m$



ID:('gm', 14942)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile