Relación de Banda Prohibida en Semiconductor Intrínseco

¿Qué calcula esta fórmula?

La relación de banda prohibida en un semiconductor intrínseco calcula la concentración intrínseca de portadores en función de la energía de banda prohibida y la temperatura. Describe cómo la excitación térmica genera electrones y huecos en materiales intrínsecos.

Cuándo se utiliza

Esta fórmula se utiliza en física de semiconductores, análisis de materiales electrónicos e ingeniería de dispositivos al estudiar la generación de portadores dependiente de la temperatura en semiconductores intrínsecos.

Ejemplo

Un semiconductor tiene:

Nc = 2.8×10^25 1/m³

Nv = 1.04×10^25 1/m³

Eg = 1.79×10^-19 J

T = 300 K

Usando:

n_i = √(NcNv)e^(-Eg/(2kT))

Donde:

k = 1.38×10^-23 J/K

Sustitución:

n_i = √((2.8×10^25)(1.04×10^25)) × e^(-(1.79×10^-19)/(2×1.38×10^-23×300))

Resultado:

n_i ≈ 1.5×10^16 1/m³

Aplicaciones

- Análisis de dispositivos semiconductores

- Cálculo de portadores intrínsecos

- Conductividad dependiente de temperatura

- Caracterización de materiales electrónicos

- Fabricación de semiconductores

- Física del estado sólido