¿Por qué la corriente de difusión aumenta con polarización directa en la unión pn?

Estaba leyendo sobre la corriente de difusión en la unión pn con polarización directa. Sin embargo, me quedé atascado en la comprensión de cómo aumenta la corriente de difusión a medida que aumenta el voltaje de polarización.

Busqué libros y obtuve la respuesta a continuación. Sin embargo, todavía no lo entiendo bien. Bajo polarización directa, la barrera de energía se reduce, ¿por qué "y más electrones pueden participar en la difusión hacia la región de tipo p"?
Además, la corriente de difusión solo depende del gradiente de concentración del portador, no de sus valores absolutos. Así que la respuesta no tiene mucho sentido para mí. ¿Alguien puede explicarlo?

ACTUALIZACIÓN:
Lo siento, no me expresé claramente. Entiendo cómo se crea la unión pn, cómo cambia la barrera de energía bajo polarización directa e inversa.
Esto es lo que estoy confundido: bajo polarización directa, la barrera de energía se reduce y, como dice el texto, esto facilita la difusión de electrones y huecos, más electrones pueden difundirse a través de la barrera. Sin embargo, ¿cómo se traduce esto en un aumento de la corriente de difusión?
La densidad de corriente de difusión depende solo del gradiente de las concentraciones de portadores, no de sus valores absolutos. Entonces, más electrones pueden difundirse a través de la barrera no significa que la corriente de difusión aumente. Lo que realmente importa es el gradiente. Entonces, ¿cómo ayuda la polarización directa a aumentar la corriente de difusión (al aumentar el gradiente de concentración del portador? ¿Cómo?)? ¿La barrera de energía más baja aumenta el gradiente de concentración de portadores?

Fuente: Technology of Quantum Devices de Manijeh Razeghi aquí .

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Respuestas (3)

El voltaje aplicado y el voltaje dentro de la unión pn tienen una dirección opuesta, por lo que la barrera de energía se reduce para que más electrones puedan cruzar la zona de agotamiento y, por lo tanto, aumente la corriente.

Entiendo cómo se reduce la barrera energética. Sin embargo, ¿cómo se relaciona esto con la corriente de difusión? ¿Por qué la barrera reducida ayuda a aumentar la corriente de difusión? Además, la corriente de difusión solo se preocupa por el gradiente de concentración del portador, no por el valor absoluto, entonces, ¿por qué importan más electrones?

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Antes de que se cree la zona de agotamiento, los electrones se mueven del semiconductor de tipo n al semiconductor de tipo p debido a la diferencia de concentración de electrones entre estos dos.

Ahora, a medida que los electrones se mueven del tipo n al tipo p, dejan atrás una carga +ve que hace que surja un campo eléctrico y restringe el flujo adicional de electrones (los electrones se mueven en dirección opuesta al campo eléctrico, que apunta desde la carga +ve a -ve cargo).ingrese la descripción de la imagen aquí

Después de que el campo eléctrico cancela el requisito de igualar la concentración de electrones, se crea la zona de agotamiento.

Ahora, cuando la unión pn está polarizada hacia adelante, como se muestra en la primera figura, el campo eléctrico generado por la batería está en dirección opuesta al campo en la zona de agotamiento. Esto reduce la fuerza del campo eléctrico en la unión.

Finalmente, el campo eléctrico, al reducirse, no puede detener la transferencia de electrones debido a la diferencia de concentración con tanta fuerza como lo hacía antes de la polarización directa.

Así que esto aumenta el flujo de corriente.

Espero que esta explicación tenga éxito para resolver su problema.

Gracias por la respuesta. Lo siento, no lo expresé lo suficientemente bien. Acabo de agregar la sección de actualización en mi publicación original anterior. ¿Podrías echar un vistazo y ayudarme a responder las preguntas?

la razón correcta es la polarización directa de los agujeros positivos de la unión pn y los electrones se difunden entre sí formando una capa de agotamiento que contiene iones inamovibles que, cuando se opera con polarización directa, el campo eléctrico externo tiene una dirección opuesta al campo eléctrico de barrera y, por lo tanto, disminuye el tamaño de la capa de agotamiento por lo tanto, la mayoría de los portadores de carga pueden difundirse fácilmente entre sí y la corriente de difusión es más...

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