1. Considere una muestra de Si tipo n a temperatura ambiente a la

1. Considere una muestra de Si tipo n a temperatura ambiente a la que se inyectan
p huecos por centímetro cúbico en un punto. Si la muestra está sometida a la
acción de un campo eléctrico de magnitud 50 V/cm de manera que los
portadores minoritarios se desplazan 1 cm en 100 µs. Calcular la velocidad de
arrastre y el coeficiente de difusión de éstos portadores.
2. Una estructura de semiconductor está constituida por dos zonas de silicio tipo n
en contacto térmico y difusivo. Estas zonas se caracterizan por los siguientes
datos:
Zona 1
Zona 2
Resistividad (ρ)
50 Ω cm
0.025 Ω cm
2 -1 -1
1250 cm V s
250 cm2 V-1 s-1
Movilidad de los electrones (µn )
ni=1.45·1010 cm-3 , kT=0.0259 eV, EG=1.12 eV, q=1.602·10-19 C.
a) Calcule, en puntos alejados de la superficie de separación entre ambas, la
posición del nivel de Fermi respecto al fondo de la banda de conducción para
las dos zonas.
b) Dibuje el diagrama de bandas de la estructura para el caso de equilibrio y
calcular el valor del potencial de contacto.
c) Dibuje gráficas cualitativas de la densidad de carga ρv (x), el campo eléctrico
y el potencial V(x), a lo largo de toda la estructura en equilibrio.
d) Se hace pasar una corriente cuya densidad es de 4 A cm-2 por la estructura
con sentido desde la zona 1 a la 2. Dibuje de nuevo el diagrama de bandas
suponiendo que la caída de tensión en la zona de carga es despreciable.