APUNTES DE FÍSICA III Profesor: José Fernando Pinto Parra FÍSICA DE LOS SEMICONDUCTORES

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA  Todos estos elementos permiten decir que una manera de clasificar a los materiales sólidos es de acuerdo a la facilidad con que estos conducen la corriente eléctrica, todo esto basado en la Teoría de Bandas, en la que encontramos dos enfoques, que permiten entender los fenómenos de conductividad eléctrica y térmica en losmateriales sólidos. Supongamos que la partícula permanece confinada dentro de la caja, con un potencial infinito fuera de ella, manteniendo una condiciones ideales que permitantomar la ecuación como una solución de la ecuación de Schrödinger, donde, cuando , obliga a que la constante A de la función de onda sea cero. Los números enteros n = 1, 2, 3,… son los números cuánticos de la partícula en la caja, análogos a los números cuánticos que aparecen en el átomo de Borh; con la  Analicemos físicamente este fenómeno, cuando describimos una partícula cuántica que se encuentra con una barrera de potencial y resolvemos el problemaencontramos que aunque dicha partícula no tenga la energía suficiente como para “saltar” la barrera hay una pequeña probabilidad de que pase al otro lado. El secreto está en que cuando la partícula descrita por la función de onda se encuentra con la barrera de potencial, la función de onda inicial se parte en doscontribuciones: Parte reflejada + Parte transmitida, esto se conoce como Efecto Túnel. Cuando varios átomos están muy próximos, se forman bandas de energía de los electrones, debido a un “desdoblamiento” de los estados electrónicos, principio de  Esto genera las llamadas corrientes de desplazamiento debidas a la acción del campo eléctrico en el interior de un semiconductor, que actúa tanto sobre los electrones como sobre loshuecos, generando la velocidad de arrastre, que en el caso de los semiconductores, al existir dos tipos de portadores, tendremos dos velocidades de arrastre diferentes para huecos y paraelectrones, y por tanto movilidades distintas para electrones y para huecos. La dependencia entre este gradiente de concentraciones y la corriente de difusión que se produce, viene dada por la ley de Fick, que para la corriente de electrones es:Donde D es el coeficiente de difusión de los electrones y es un parámetro característico n del material y de la temperatura.