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Dopaje: Donores y Aceptores

Storyboard

Introducción deliberada de impurezas que ceden (donor) o aceptan (aceptor) un electrón, desplazando la concentración de portadores muy por encima de n_i sin necesidad de excitación térmica intensa.

>Modelo

ID:('ky', 1728)


Energía de ionización donor

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$E_D=13.6,\mathrm{eV}\frac{m_e^*/m_0}{\varepsilon_r^2}$

$varepsilon_r$
Permitividad relativa
$1$
$m_0$
Masa del electrón libre
$kg$
$m_e^*$
Masa efectiva electrón
$kg$
$eV$
Electrón-volt en joule
$J$
$E_D$
Energía de ionización donor
$J$



>Modelo

ID:('gm', 14903)


Energía de ionización aceptor

Storyboard



$E_A=13.6,\mathrm{eV}\frac{m_h^*/m_0}{\varepsilon_r^2}$

$varepsilon_r$
Permitividad relativa
$1$
$m_0$
Masa del electrón libre
$kg$
$m_h^*$
Masa efectiva hueco
$kg$
$eV$
Electrón-volt en joule
$J$
$E_A$
Energía de ionización aceptor
$J$



>Modelo

ID:('gm', 14904)


Radio de Bohr donor

Storyboard



$a_D=a_{B,H}\varepsilon_r\frac{m_0}{m_e^*}$

$varepsilon_r$
Permitividad relativa
$1$
$m_0$
Masa del electrón libre
$kg$
$m_e^*$
Masa efectiva electrón
$kg$
$a_{B,H}$
Radio de Bohr del hidrógeno
$m$
$a_D$
Radio de Bohr donor
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14905)


Donores ionizados

Storyboard



$N_D^+=f_DN_D$

$f_D$
Fracción donor ionizada
$1$
$N_D$
Concentración donor
$1/m³$
$N_D^+$
Donores ionizados
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14906)


Aceptores ionizados

Storyboard



$N_A^-=f_ANA$

$f_A$
Fracción aceptor ionizada
$1$
$N_A^-$
Aceptores ionizados
$1/m³$
$N_A$
Concentración aceptor
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14907)


Concentración tipo n

Storyboard



$n= \max(n_i,N_D^+-N_A^-)$

$N_A^-$
Aceptores ionizados
$1/m³$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$n_i$
Concentración intrínseca
$1/m³$
$N_D^+$
Donores ionizados
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14908)


Concentración tipo p

Storyboard



$p=\frac{n_i^2}{n}$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$n_i$
Concentración intrínseca
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14909)


Neutralidad de carga

Storyboard



$n+N_A^-=p+N_D^+$

$N_A^-$
Aceptores ionizados
$1/m³$
$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$N_D^+$
Donores ionizados
$1/m³$



>Modelo

ID:('gm', 14910)


Conductividad

Storyboard



$\sigma=e(\mu_n n+\mu_p p)$

$n$
Concentración de electrones
$1/m³$
$p$
Concentración de huecos
$1/m³$
$e$
Carga elemental
$C$
$sigma$
Conductividad
$S/m$
$mu_p$
Movilidad de huecos
$m²/V·s$
$mu_n$
Movilidad electrónica
$m²/V·s$



>Modelo

ID:('gm', 14911)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$f_A$
f_A_ion
Fracción aceptor ionizada
1
$f_D$
f_D_ion
Fracción donor ionizada
1
$varepsilon_r$
eps_r
Permitividad relativa
1
$N_A^-$
N_A_acc_ionized
Aceptores ionizados
1/m³
$N_A$
N_A_acc
Concentración aceptor
1/m³
$n$
n_e_conc
Concentración de electrones
1/m³
$p$
p_h_conc
Concentración de huecos
1/m³
$N_D$
N_D
Concentración donor
1/m³
$n_i$
n_i
Concentración intrínseca
1/m³
$N_D^+$
N_D_ionized
Donores ionizados
1/m³
$e$
e_ch
Carga elemental
C
$sigma$
sigma_conductivity
Conductividad
S/m
$m_0$
m_0
Masa del electrón libre
kg
$m_e^*$
m_e_star
Masa efectiva electrón
kg
$m_h^*$
m_h_star
Masa efectiva hueco
kg
$eV$
eV_unit
Electrón-volt en joule
J
$E_A$
E_A
Energía de ionización aceptor
J
$E_D$
E_D
Energía de ionización donor
J
$a_{B,H}$
a_B_H
Radio de Bohr del hidrógeno
m
$a_D$
a_D
Radio de Bohr donor
m
$mu_p$
mu_p
Movilidad de huecos
m²/V·s
$mu_n$
mu_n
Movilidad electrónica
m²/V·s

ID:(0, 1728)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile