¿Por qué la banda de conducción de la región GaAsGaAs\rm GaAs tiene una energía potencial más baja que la banda de valencia?

Actualmente estoy estudiando Física de Dispositivos Fotónicos , Segunda Edición por Shun Lien Chuang. El Capítulo 1.3 El Campo de la Optoelectrónica dice lo siguiente:

Uno puede hacer crecer unas pocas capas atómicas de A yo A s encima de un GRAMO a A s sustrato, luego crecer capas alternas de GRAMO a A s y A yo A s . También se puede hacer crecer un compuesto ternario como Al X Georgia 1 X As (donde la fracción molar de aluminio X puede estar entre 0 y 1 ) sobre un sustrato de GaAs y forman una heterounión, Fig. 1.6a. Se han encontrado aplicaciones interesantes utilizando estructuras de heterounión. Por ejemplo, cuando la banda prohibida ancha Al X Georgia 1 X Como está dopado por los donantes, los electrones libres de los donantes ionizados tienden a caer en la banda de conducción de la región de GaAs debido a la menor energía potencial en ese lado, como se muestra en el diagrama de bandas de la figura 1.6b.ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Por qué la banda de conducción de la región de GaAs tiene menor energía potencial que la banda de valencia? Agradecería mucho que la gente se tomara el tiempo de explicar esto.

Respuestas (1)

Esos diagramas no muestran que la banda de conducción tenga una energía más baja que la banda de valencia en ninguna parte. Muestran que la banda de conducción tiene una energía más baja en un material que la banda de conducción en otro material cercano.

Es posible, aplicando un voltaje externo, disponer que el borde de la banda de conducción en el lado n de la unión tenga una energía menor que el borde de la banda de valencia en el lado p. En ese caso, la razón de esto es el voltaje externo aplicado.

Recuerde que si no hay voltaje aplicado, entonces el nivel de Fermi se iguala en la unión. Entonces, para que el borde de la banda de conducción en un lado caiga por debajo del borde de la banda de valencia en el otro, esencialmente necesitaría tener dopaje degenerado en ambos lados: colocar el borde de la banda de valencia en el lado p por encima del nivel de Fermi y el borde de la banda de conducción en el lado n por debajo del nivel de Fermi. En ese caso, la causa de la situación sería el dopaje extremadamente fuerte en ambos lados del cruce.

Ohhh, malinterpreté "tienden a caer en la banda de conducción de la GRAMO a A s región"; en realidad se refiere a las bandas de conducción de los dos materiales, en lugar de la banda de conducción frente a la banda de valencia.
En ese caso, ¿puede explicar por qué el GRAMO a A s región tiene menor energía potencial?
@ThePointer, se muestra en su diagrama (a), la brecha de banda de GaAs es menor que la brecha de banda de AlGaAs. Pero observe cuánto se desplaza el borde cb y cuánto se desplaza el borde vb en el límite del material no son iguales. Para calcular qué parte de la diferencia de energía de la brecha proviene de un borde o del otro, debe conocer las funciones de trabajo de los dos materiales.
Ohh, ya veo: es porque Δ mi C es positivo. Vale, ahora me queda claro.
Algunas buenas imágenes para referencia futura: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fa/… from en.wikipedia.org/wiki/P –n_junction