Medición del potencial de barrera de una unión pn con un voltímetro

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La imagen de arriba es del libro "El compañero de la electrónica". ¿Alguien puede explicar por qué no se puede medir el potencial de barrera de una unión pn debido a la presencia del potencial de contacto?

Aquí hay una pregunta similar. electronics.stackexchange.com/questions/106496/… Creo que esto es un poco más sutil que el libro anterior. La respuesta corta es la conservación de energía... si pudiéramos medir un voltaje (que siempre tiene un poco de corriente), entonces podríamos obtener energía del dispositivo. Más complicado es que aunque hay un potencial, pero no hay un flujo de corriente. Hay un equilibrio entre la corriente de deriva y la corriente de difusión.
El potencial de barrera es un "voltaje" estático o más bien un nivel de energía visto por los electrones en el semiconductor, no es un voltaje que se cree activamente (como en una batería), por eso no se puede medir con ningún voltímetro que toma (una pequeña cantidad de) energía para medir un voltaje. Los metales no tienen potencial de barrera, por eso será cero en los contactos metálicos.

Respuestas (1)

La razón por la que no puede medir el potencial se debe a los contactos óhmicos que forman diodos schottky en las uniones de metal semiconductor que ocultan el voltaje incorporado (tal como se muestra en el diagrama de bandas).

El voltaje incorporado está presente incluso en ausencia de corriente. A medida que aumenta el voltaje externo (el voltaje que lee con un voltímetro), contrarresta el voltaje incorporado y reduce el ancho de la región de agotamiento, lo que hace que más portadores inunden la unión.

Quizás se pregunte por qué las uniones metal-semiconductor cancelan por completo la unión incorporada. La razón es que el potencial de contacto metal-p es una función del dopaje en el material p. El voltaje integrado pn también es una función del dopaje en el material p y el dopaje en el material n. Y finalmente, el potencial de contacto de n-metal es una función del dopaje en el material n. Si el metal es el mismo en cualquier extremo (mismas propiedades materiales), estos tres valores se anulan.

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