E1 Estructura de Bandas

Tópico

La relación de dispersión entre la energía y el momento de un electrón de este material semiconductor, cerca de los extremos de sus bandas de energía, sigue una dispersión parabólica que describe tanto a la banda de conducción como a la banda de valencia de este material semiconductor cerca de sus respectivos extremos: cerca de cada uno de esos extremos, la energía de este electrón varía, con su momento, de manera cuadrática, del mismo modo en que variaría la energía cinética de una partícula libre, aunque con una masa efectiva propia de este material semiconductor que sustituye, en esa misma relación cuadrática, a la masa real de este electrón. Que esta masa efectiva de este material semiconductor sea menor hace que esta dispersión parabólica, cerca de estos mismos extremos de banda, sea en consecuencia más abierta, y que la energía de este electrón varíe más rápido con su momento cerca de esos extremos.

La diferencia entre el extremo inferior de esta banda de conducción y el extremo superior de esta banda de valencia de este material semiconductor define el bandgap de este material semiconductor, el mismo bandgap que ya determina, mediante el modelo de Tauc a partir de su coeficiente de absorción cerca del borde de banda, otro modelo de este conjunto: cuanto más separados están, en energía, estos dos extremos de banda, mayor resulta, en consecuencia, este bandgap de este material semiconductor. Que estos dos extremos de banda de este material semiconductor se acerquen más entre sí, en energía, hace que este bandgap, en consecuencia, sea menor.

Por eso este modelo, con la dispersión parabólica y este bandgap con las que se abrió, clasifica a este material semiconductor, según la magnitud de este mismo bandgap, en aislante, semiconductor o metal, y hace que la temperatura de este material semiconductor modifique, según la relación de Varshni, este mismo bandgap: un bandgap muy amplio entre estos dos extremos de banda clasifica a este material como aislante, un bandgap intermedio lo clasifica como semiconductor, y un bandgap nulo, con estos dos extremos de banda superpuestos entre sí, lo clasifica como metal, mientras que esta relación de Varshni reduce, según la temperatura de este material semiconductor aumente, este mismo bandgap por debajo del valor que tendría a temperatura nula. Que este bandgap de este material semiconductor, ya clasificado y ya corregido en temperatura según esta relación de Varshni, sea el parámetro de entrada del que depende directamente la concentración intrínseca de portadores de carga que describe con más detalle otro modelo de este conjunto hace que cualquier cambio en este bandgap, por temperatura o por composición de este material semiconductor, se propague, en consecuencia, hasta esa misma concentración intrínseca de portadores de carga.

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