M3 Transporte: Deriva y Difusión

Tópico

Un campo eléctrico aplicado dentro de este material semiconductor produce, sobre los portadores de carga libres de este material semiconductor, una corriente de deriva: este campo eléctrico aplicado acelera a estos portadores de carga libres en su propia dirección, o en la dirección contraria según sean electrones o huecos, hasta una velocidad de deriva proporcional a este campo eléctrico aplicado, y es esta misma velocidad de deriva de estos portadores de carga libres la que constituye esta corriente de deriva. Que este campo eléctrico aplicado sea más intenso hace que esta corriente de deriva, en consecuencia, sea también mayor.

Un gradiente de concentración de estos mismos portadores de carga dentro de este material semiconductor, incluso en ausencia de cualquier campo eléctrico aplicado, produce en cambio una corriente de difusión: estos portadores de carga se desplazan, por esta misma difusión, desde la región de este material semiconductor donde su concentración es más alta hacia la región donde su concentración es más baja, y es ese mismo desplazamiento neto de portadores de carga, impulsado únicamente por este gradiente de concentración, el que constituye esta corriente de difusión. Que este gradiente de concentración de estos portadores de carga sea más pronunciado hace que esta corriente de difusión, en consecuencia, sea también mayor.

Por eso este modelo, con la corriente de deriva y la corriente de difusión con las que se abrió, conecta, mediante la relación de Einstein, la movilidad de estos portadores de carga que ya gobierna a esta corriente de deriva con el coeficiente de difusión que ya gobierna a esta corriente de difusión, ambos relacionados entre sí a través de la temperatura de este material semiconductor: esta relación de Einstein refleja que la misma agitación térmica aleatoria de estos portadores de carga libres subyace tanto a esta movilidad como a este coeficiente de difusión, de modo que uno no puede fijarse sin el otro. Que esta corriente de deriva y esta corriente de difusión se sumen, dentro de este material semiconductor, en una corriente total, y que esa misma corriente total se balancee, junto con la generación y la recombinación de portadores de carga que describe con más detalle otro modelo de este conjunto, dentro de la ecuación de continuidad de este material semiconductor, hace que esta ecuación de continuidad sea, en consecuencia, la que gobierna en definitiva cómo evoluciona en el tiempo y en el espacio la concentración de estos portadores de carga dentro de este material semiconductor.

ID:4503