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Transporte: Deriva y Difusión

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Los dos mecanismos de transporte de carga en un semiconductor bajo campo eléctrico y gradiente de concentración; la relación de Einstein los conecta mediante la temperatura.

ID:('ky', 1734)


Corriente de deriva

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$J_{drift}=en\mu_nE$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_{drift}$
Corriente de deriva electrónica
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$E$
Campo eléctrico
$V/m$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



ID:('gm', 14951)


Corriente de difusión

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$J_{diff}=eD_n\frac{\partial n}{\partial x}$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_{diff}$
Corriente de difusión electrónica
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$x$
Posición espacial
$m$
$D_n$
Coeficiente de difusión electrónico
$m²/s$



ID:('gm', 14952)


Relación de Einstein

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$D_n=\frac{\mu_nk_BT}{e}$

$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$D_n$
Coeficiente de difusión electrónico
$m²/s$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



ID:('gm', 14953)


Corriente total

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$J_n=J_{drift}+J_{diff}$

$J_{drift}$
Corriente de deriva electrónica
$A/m²$
$J_{diff}$
Corriente de difusión electrónica
$A/m²$
$J_n$
Corriente electrónica total
$A/m²$



ID:('gm', 14954)


Recombinación lineal

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$R=\frac{\max(0,n-n_0)}{\tau}$

$R$
Tasa de recombinación
$1/m²s$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$n_0$
Concentración de equilibrio
$1/m³$
$ au$
Tiempo de recombinación
$s$



ID:('gm', 14955)


Continuidad electrónica

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$\frac{\partial n}{\partial t}=\frac{1}{e}\frac{\partial J_n}{\partial x}+G-R$

$G$
Tasa de generación
$1/m²s$
$R$
Tasa de recombinación
$1/m²s$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$J_n$
Corriente electrónica total
$A/m²$
$e$
Carga elemental
$C$
$x$
Posición espacial
$m$



ID:('gm', 14956)


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