10.6
Conceptos básicos de semiconductores
Las farolas solares funcionan de forma independiente sin necesidad de una fuente de alimentación externa, ya que contienen uniones p-n dentro de sus células solares.
Una unión p-n se forma añadiendo impurezas pentavalentes a una fina lámina de silicio de tipo p, convirtiendo parte de ella en silicio de tipo n.
El gradiente de concentración de los portadores de carga en ambos lados de la lámina de silicio conduce a la difusión de huecos desde el lado p al lado n y electrones desde el lado n al lado p, generando una corriente de difusión.
La región cercana al cruce queda desprovista de portadores de carga libre, formando la región de agotamiento. Además, las cargas positivas y negativas ligadas netas permanecen en esta región, creando un campo eléctrico y una diferencia de potencial a través de la unión.
El campo eléctrico desplaza los portadores minoritarios en la unión p-n, generando una corriente de deriva que contrarresta la corriente de difusión.
Este campo eléctrico también se opone a cualquier difusión adicional de los portadores mayoritarios a través de la unión.
En equilibrio, la corriente total a través de la unión es la misma en magnitud en ambas direcciones y se indica mediante la energía constante de Fermi.
Una unión p-n se forma cuando se unen materiales semiconductores de tipo p y tipo n. En la interfaz de la unión p-n, los huecos del lado p y los elect…
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