FÍSICA DE SEMICONDUCTORES MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN SEMICONDUCTORES UN Carlos Andrés Méndez Tafur fsc23Carlos 2015

MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si  El campo eléctrico provee energía que acelera los electrones en la banda de conducción. Así adquieren grandes velocidades.  Debido a la gran cantidad involucrada aparecen las colisiones ó choques entre ellos  Aparece la Ley de Ohm y la Conductividad y Movilidad  El fenómeno de deriva de portadores además de electrones, en la banda de conducción, también arrastra huecos en la banda de valencia. Así aparece el fenómeno de la Resistencia

MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si  Lea las seccion y 3.4.2, pag 98 del libro texto, Conductividad y Mobilidad. El tema relaciona el fenómeno de deriva (drift) que arrastra a los electrones debido a su interacción con un campo eléctrico externo.  Formule al menos 10 preguntas y escriba su respuesta. Una en cada diapositiva.

Pregunta 1  ¿ Se encuentran en constante movimiento los portadores de carga en un sólido?  Si, Los portadores de carga en un sólido están en movimiento constante, incluso en el equilibrio térmico.

Pregunta 2  ¿ Cuando se considera un grupo grande de electrones en movimiento, estos tendrán alguna dirección predilecta en su recorrido?  No, si un gran número de electrones es considerado, no habrá dirección preferida de movimiento para el grupo de electrones y no existirá un flujo de corriente neto.

Pregunta 3  ¿ Cuando las colisiones son al azar, hay probabilidad de que los electrones colisionen en algún momento?  Si, si las colisiones son verdaderamente al azar, habrá una probabilidad constante de colisión en cualquier momento para cada electrón.

Pregunta 4  ¿ Que describe la movilidad del electrón?  Describe la facilidad con la que ocurre el fenómeno llamado deriva para los electrones en el material. La movilidad es una cantidad muy importante en la caracterización de materiales semiconductores y en el desarrollo de dispositivos.

Pregunta 5  ¿Qué pasa cuando se le aplica campo eléctrico a un grupo de electrones?  Si un campo eléctrico es aplicado, cada electrón sentirá una fuerza relacionada con la magnitud del campo y su carga. Esto producirá un movimiento de todo el grupo de electrones en la misma dirección del campo eléctrico.

Pregunta 6  ¿Cómo se halla la densidad de corriente resultante de una “net drift”?  La densidad de corriente resultante de esta “net drift” es simplemente el número de electrones que atraviesan una unidad de área por unidad de tiempo multiplicado por la carga del electrón.

Pregunta 7  ¿Los electrones afectados por un campo eléctrico presentan una aceleración continua?  No, aunque el campo causa que los electrones se muevan en determinada dirección, existe también un efecto contrario que se genera debido a todas las colisiones que presentan los electrones.

Pregunta 9  ¿Cómo se define matemáticamente la resistencia de una barra de material?  Se define de la siguiente manera:

Pregunta 10  ¿Qué ocurre con la frecuencia de eventos de difusión cuando la temperatura varía?  La frecuencia de tales eventos de dispersión aumenta a medida que aumenta la temperatura, ya que la agitación térmica de la red se hace mayor. Por lo tanto, habría que esperar que la movilidad disminuyera a medida que se calienta la muestra. Por otra parte, la dispersión de defectos cristalinos tales como impurezas ionizadas se convierte en el mecanismo dominante a bajas temperaturas.