Fenómenos de transporte en los semiconducores

 
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Fenómenos de transporte en los semiconducores
 
 
Los fenómenos de transporte de cargas ocurridos en semiconductores se deben a una variación de velocidad de los portadores de carga (electrones libres y huecos), producida por diferentes excitaciones de los mismos.


Existen tres fenómenos fundamentales:
1. La corriente de arrastre: la conductividad.

2. La corriente de difusión.

3. El efecto Hall en semiconductores.


1. La corriente de arrastre : la conductividad.

Los portadores de cargas están en continuo movimiento aleatorio (incluso sin que se vean afectados por un campo eléctrico), aunque el conjunto de portadores no se mueve.
Aplicamos un campo eléctrico al semiconductor, de manera que ahora el conjunto de portadores se desplaza produciendo la corriente de arrastre.
Las velocidades medias de los portadores dependen directamente de las movilidades de cada una, es decir, del grade de resistencia que presente cada material ante la acción de un campo eléctrico. Dependen del tipo de material y disminuyen al aumentar la temperatura.
La densidad de corriente de arrastre depende de la densidad de portadores.
La conductividad del semiconductor, aumente a medida que sube la temperatura.

2. La corriente de difusión:

Cuando la concentración de portadores de carga de un semiconductor (electrones, huecos) no es siempre la misma (gradiente de concentraciones), existe un movimiento de cargas consistente en el transporte de portadores hacia las zonas menos concentradas.
Las densidades de corriente de difusión depende del gradiente de portadores.
Puede ocurrir que los dos fenómenos anteriores aparezcan a la vez.

3. Efecto Hall en semiconductores:

Al aplicar un campo magnético a un conjunto de portadores con una cierta corriente, estos estarán sometidos a una fuerza F.



•Semiconductores tipo p:

Se procuce una campo eléctrico transversal EH producido por una separación espacial de cargas, debido a que p es mucho mayor que u.
Imagen


•Semiconductores tipo n:

Se produce un campo eléctrico transversal EH producido por una separación espacial de cargas (amabas en sentido opuesto a los del tipo p, debido a que los portadores y la corriente no tienen el mismo sentido)
Imagen

Este proceso de separación de cargas concluye cuando el campo eléctrico produce una fuerza que anula a la creada por el campo magnético.