Por que a região de depleção facilita a coleta de portadores gerados por luz em uma junção p–n?

Porque o campo elétrico interno separa e arrasta por deriva elétrons e buracos, reduzindo a recombinação; fora da depleção a coleta depende de difusão e do comprimento de difusão \(L=\sqrt{D\tau}\).

O campo elétrico na depleção impõe forças opostas aos portadores, promovendo transporte rápido por deriva até os contactos.
Em regiões n ou p sem campo forte, os portadores precisam difundir até a junção e podem recombinar antes; apenas os gerados a uma distância ≤ \(L\) são coletados eficientemente.

Exemplo:
Em um fotodetector do tipo PIN com região intrínseca (depleção) de 50 μm, suponha \(D\approx 35\ \mathrm{cm^2/s}\) e \(\tau=1\ \mu\mathrm{s}\).
O comprimento de difusão é \(L=\sqrt{D\tau}=\sqrt{35\cdot10^{-6}}\ \mathrm{cm}\approx 5{,}9\times10^{-3}\ \mathrm{cm}=59\ \mu\mathrm{m}\).
Como \(L\approx59\ \mu\mathrm{m}\), uma depleção de 50 μm coleta quase todos os portadores gerados nela; se a depleção fosse apenas 1 μm, muitos portadores gerados fora seriam perdidos por recombinação.