Inyección de bajo nivel

Fenómeno

Este artículo proporciona un contexto insuficiente para quienes no están familiarizados con el tema . Por favor, ayuda a mejorar el artículo por proporcionar más contexto para el lector . ( Octubre de 2010 ) ( Obtenga información sobre cómo y cuándo eliminar este mensaje de plantilla )

Las condiciones de inyección de bajo nivel para una unión p – n se refieren al estado en el que el número de portadores minoritarios generados es pequeño en comparación con los portadores mayoritarios del material. La concentración de portadores mayoritarios del semiconductor permanecerá (relativamente) sin cambios, mientras que la concentración de portadores minoritarios experimentará un gran aumento. En esta condición , las tasas de recombinación de portadores minoritarios son lineales. ^[1]

La siguiente ecuación debe cumplirse para un semiconductor en condiciones de inyección de portadora:

${\displaystyle n=\Delta n+n_{0},}$

donde es el número de electrones, es el exceso de portadores inyectados en el semiconductor y es la concentración de equilibrio de electrones en el semiconductor${\displaystyle n}$${\displaystyle \Delta n}$${\displaystyle n_{0}}$

La siguiente relación también debe ser cierta, porque por cada electrón inyectado también debe crearse un agujero para mantener un equilibrio de carga:

${\displaystyle \Delta n=\Delta p.}$

La suposición de inyección de bajo nivel se puede hacer con respecto a un semiconductor tipo n, que afecta las ecuaciones de la siguiente manera:

${\displaystyle \Delta n\ll N_{D}.}$

Por lo tanto y .${\displaystyle n=N_{D}}$${\displaystyle p=\Delta p+p_{0}}$

En comparación, un semiconductor en alta inyección significa que el número de portadores generados es grande en comparación con la densidad de dopaje de fondo del material. En esta condición, las tasas de recombinación de portadores minoritarios son proporcionales al número de portadores al cuadrado. ^[2]

Referencias

1. Jenny Nelson, La física de las células solares, Imperial College Press, Reino Unido, 2007 págs. 266-267.
2. Rey, RR; Sinton, RA; Swanson, RM (10 de abril de 1989). "Superficies dopadas en un sol, células solares de contacto puntual". Letras de Física Aplicada . Publicación AIP. 54 (15): 1460-1462. doi : 10.1063 / 1.101345 . ISSN  0003-6951 .