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Electrónica 11
Puesto que los materiales P o N no son perfectos, el P contendrá algunos electrones libres
originados por la ruptura de enlaces covalentes a causa de la agitación térmica; lo mismo sucede
con el material N, que contendrá algunos huecos, pues aquellos que pertenecen al material P son los
portadores mayoritarios, mientras que los electrones de ese mismo material son los minoritarios. De
igual manera acontece con el material N, pues en éste predominan como portadores mayoritarios
los electrones y los portadores minoritarios son los huecos.
La contaminación que recibe un cristal P o N es por lo común resultado de concentraciones de
un átomo de impureza por cada lOS átomos de silicio. Cada átomo de impureza reemplaza a un
átomo de silicio en la estructura del cristal, con lo que ésta permanece básicamente inalterada por
la contaminación. Sin embargo, los átomos de impurezas incrementan considerablemente la canti–
dad disponible de electrones o huecos libres, lo que altera las características eléctricas de los cristales.
Si un electrón de la región P se desplaza hasta la región de la unión, caerá bajo la influencia del
campo eléctrico que en ella existe y será arrastrado hasta N a través de la región vacía (región que
contiene las cargas descubiertas) por los iones positivos que se encuentran en el lado N. Lo mismo
sucede con los huecos generados térmicamente en el material N, que son los que constituyen los
portadores minoritarios, los cuales serán arrastrados a través de la región vacía desde el lado N
al P. Este flujo de portadores es ayudado por el potencial de la barrera.
11.2. CORRIENTES ELÉCTRICAS INTERNAS EN EL DIODO
Cuando no se aplica al diodo diferencia de potencial entre sus terminales, las condiciones de
equilibrio son las siguientes:
La ruptura de enlaces covalentes producirá la Ig:
Ir: corriente neta de recombinación a través de la unión.
Ir": corriente de recombinación de huecos que pasan de PaN.
Ire: corriente de recombinación de electrones que cruzan de N a P.
Al mismo tiempo, la ruptura de enlaces covalentes producirá la corriente neta generada
térmicamente Ig , ya que los portadores minoritarios son arrastrados a través de la barrera. Sus dos
componentes son:
18
19 ,,: corriente generada térmicamente de huecos que cruzan de N a P.
19 ,: corriente generada térmicamente de electrones que pasan de PaN.
La 19 depende de la temperatura, mas no del potencial eléctrico que se le aplica al diodo.
P N
~ ~
1" ..:1------+-=------. ~~
Figura 11.3. Representación del diodo sin tensión eléctrica.