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Estructllras electrónicas bdsicas
barrera de potencial, los electrones que van del
metal al semiconductor no cambian con la pola–
rización. La barrera de energía que perciben los
electrones del semiconductor y quieren pasar al
metal en equilibrio es E¡,¡ (E¡,¡ = qq>", - q<p.,,), que
E¡,¡ -qv o
,v,
aumenta al polarizar la unión en inversa (voltaje
negativo en el metal respecto al semiconductor)
y disminuye al polarizar la unión en directa,
E", -qVo.
E¡,¡-qV o
r,
--...'--------
Figura 111.21. Efecto de la polarización sobre la unión metal-semiconductor rectificante.
Con la ayuda de los diagramas anteriores es
posible concluir que, en equilibrio, la corriente
que circula del metal al semiconductor (que no
se ha dicho cómo calcular, pero se verá que no es
importante) es igual a la corriente que circula del
semiconductor al metal y es proporcional a:
[ fo)
l(Vo = O) 0011"0 exp - kT (111.18)
Al polarizar en directa, la cantidad de electro–
nes que pasan del metal al semiconductor no se
modifica ya que <Ps" no cambia, y la cantidad de
electrones que pasan del semiconductor al metal
aumenta conforme se aumenta el voltaje.
( fo) (qV,)
l(Vo) 00" ..0 exp - kT exp kT (111.1 9)
Al polarizar en inversa, la corriente del metal
al semiconductor continúa siendo una constante,
mientras que la del semiconductor al meta l ha
disminuido con el potencial. De tal manera que,
al menos cualitativamente, la relación V versus 1
se comporta como en la unión p-II.
(111.20)
La densidad de corriente de saturación Jode·
pende de parámetros como la corriente que cir–
cu la del metal al semiconductor, que en general
es mucho mayor que la corriente d e saturación
de la unión p-n, llamada corriente termoiónica.
Este parámetro es conocido a partir del estudio
de las válvulas termoiónicas, ya que el proce–
so de pasar un electrón del metal al vacío es si–
milar al paso hacia un semiconductor:
- o , ( q<p.,,). 0 _ 4rrq",Ok'
101"' ••)- A T exp - kT , A - __",_(111.21)
donde A'+ es la constante efectiva de Richardson
(el término se refiere a la masa efectiva de los
electrones en el sólido), h es la constante de
Planck y k es la constante d e Boltzmann.
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