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La distribución de las partículas fermiónicas, en este caso electrones en el átomo de un monocristal semiconductor está dada por la distribución de fermi-dirac.
En donde es la distribución de electrones en el estado energético tal que . Y la constante es el nivel de fermi.
Hasta acá no tengo ningún problema, ya que es una función probabilística. Pero al nivel de fermí se le da una interpretación física a la largo de "Electrónica del estado sólido" De Angel D.Tremosa o en "Dispositivos electrónicos" de Selva en el cuál se basa casi todo el desarrollo siguiente.
Nivel de fermi: es el nivel propio de un sistema cuántico, para el cuál a 0ºK todo estado menor a este nivel está ocupado, es decir, si ya que se hace cero. Y .
En la siguiente gráfica se muestra las bandas energéticas de un diodo de juntura, el cual es un monocristal de un material semiconductor que se ha dopado con impurezas donoras (material N)y aceptoras (material P).
Se ve que en el material tipo P la banda energética de valencia está mas cerca del nivel de fermi que la banda de valencia del material tipo N. ¿Que significa eso? La diferencia energética que hay entre las bandas es debido al potencial de contacto que existe en la zona de agotamiento o de juntura debido a las cargas fijas en el cristal que se han quedado desequilibradas debido al pasaje de portadores por difusión y cuya concentración volumétrica es .
Desde un punto de vista de distribución ¿que la banda de valencia del material tipo N esté mas alejado del nivel de fermi quiere decir que tiene más estados vacantes? Eso es lo que he entendido según la distribución de fermi-dirac aunque tendría que ser lo opuesto si lo veo desde el punto de vista de que en el material tipo N hay menos lagunas (falta de electrones de valencia) por lo que hay menos vacantes. ¿Podrían darme una ayuda a entender esto?
saludos.
En donde es la distribución de electrones en el estado energético tal que . Y la constante es el nivel de fermi.
Hasta acá no tengo ningún problema, ya que es una función probabilística. Pero al nivel de fermí se le da una interpretación física a la largo de "Electrónica del estado sólido" De Angel D.Tremosa o en "Dispositivos electrónicos" de Selva en el cuál se basa casi todo el desarrollo siguiente.
Nivel de fermi: es el nivel propio de un sistema cuántico, para el cuál a 0ºK todo estado menor a este nivel está ocupado, es decir, si ya que se hace cero. Y .
En la siguiente gráfica se muestra las bandas energéticas de un diodo de juntura, el cual es un monocristal de un material semiconductor que se ha dopado con impurezas donoras (material N)y aceptoras (material P).
Se ve que en el material tipo P la banda energética de valencia está mas cerca del nivel de fermi que la banda de valencia del material tipo N. ¿Que significa eso? La diferencia energética que hay entre las bandas es debido al potencial de contacto que existe en la zona de agotamiento o de juntura debido a las cargas fijas en el cristal que se han quedado desequilibradas debido al pasaje de portadores por difusión y cuya concentración volumétrica es .
Desde un punto de vista de distribución ¿que la banda de valencia del material tipo N esté mas alejado del nivel de fermi quiere decir que tiene más estados vacantes? Eso es lo que he entendido según la distribución de fermi-dirac aunque tendría que ser lo opuesto si lo veo desde el punto de vista de que en el material tipo N hay menos lagunas (falta de electrones de valencia) por lo que hay menos vacantes. ¿Podrían darme una ayuda a entender esto?
saludos.
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