Quimica Presentar

7/18/2019 Quimica Presentar

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INTEGRANTES:

•Melgarejo Milla Joseph Miguel

•Lamas Rosales Sergio

•Leon Aguilar Rai Stiv

•Leon Melchor Carlos Alonso

•Guerrero Pascual Gruber

•

Churata Rodriguez Jean Carlos



SEMICONDUCTORES



DEFINICIÓN•Es un elemento que se comporta comoun conductor o como un aislante dependiendode diversos factores, como por ejemplo elcampo eléctrico o magnético, la presión, laradiación que le incide, o la temperatura delambiente en el que se encuentre.



TEORIA DE BANDAS



DEFINICION:

• Esta teoría explica el comportamiento de los materiales al pasode la corriente desde una perspectiva más científica.

• La Banda de Valencia (BV) es el conjunto de energía queposeen los electrones de valencia.

•

La Banda de Conducción (BC) es el conjunto de energía queposeen los electrones para desligarse de sus átomos. Loselectrones que estén en esta banda pueden circular por elmaterial si existe una tensión eléctrica que los empuje entredos puntos.

• La banda prohibida es la diferencia de energía entre la partesuperior de la banda de valencia y la parte inferior de la bandade conducción. Está presente en aislantes y semiconductores.

• En base a estos dos conceptos se tienen tres casos:

Conductores, aislantes y semiconductores.



AISLANTES

•Estos materiales no conducen la corriente eléctrica, susátomos ni ceden, ni captan electrones, o bien, loselectrones no se desprenden fácilmente Entre esosmateriales se encuentran el plástico, la mica, el vidrio, lagoma, la cerámica, etc. Todos esos materiales y otrossimilares con iguales propiedades, oponen total o muy altaresistencia al paso de la corriente eléctrica

•En este caso la energía de la banda de conducción esmucho mayor que la energía de la banda de valencia. En

este caso, existe una brecha entre la banda de valencia y lade conducción de modo que, los electrones de valencia nopueden acceder a la banda de conducción que estará

vacía. Es por ello que el aislante no conduce. Sólo atemperaturas muy altas, estos materiales son conductores.



CONDUCTORES

• Son conductores materiales todos aquellos o elementosque permiten que los atraviese el flujo de la corriente o decargas eléctricas en movimiento. Al aplicar un campoeléctrico o aumentar la temperatura del conductor loselectrones adquieren la suficiente energía para pasar a la

banda de conducción.

• Teoría de bandas• conductor: en este caso la energía de la banda de valencia es mayor que la de los electrones de la banda de conducción. Así pues, las bandas se

superponen y muchos electrones de valencia se sitúansobre la de conducción con suma facilidad y, por lo tantocon opción de circular por el medio.



• Existen varios tipos de conductores, entre los quedestacan los metales principalmente en estado solido

(a temperatura normal). Líquidos.- Mercurio, mezclasde agua con sales y conductores electrolíticos.

• Gaseosos.-Nitrógeno, cloro, neón (ionizados).

• Los mejores conductores de la corriente eléctrica son

los metales porque ceden más fácil que otrosmateriales los electrones que giran en la última órbitade sus átomos (la más alejada del núcleo). Sinembargo, no todos los metales son buenos

conductores, pues existen otros que, por el contrario,ofrecen gran resistencia al paso de la corriente y porello se emplean como resistencia eléctrica paraproducir calor.



SEMICONDUCTORES• Es un componente que no es directamente un conductorde corriente, pero tampoco es un aislante. Depende delcampo eléctrico donde se encuentre. Es un material sólidoo líquido capaz de conducir la electricidad mejor que unaislante, pero peor que un metal. En los semiconductores

se producen tanto corrientes producidas por el movimientode electrones, como de las cargas positivas (huecos).

• Los semiconductores son aquellos elementos pertenecienteal grupo IVA de la Tabla Periódica (Silicio, Germanio, etc.

Generalmente a estos se le introducen átomos de otroselementos, denominados impurezas, de forma que lacorriente se deba primordialmente a los electrones o a loshuecos, dependiendo de la impureza introducida (dopaje).



• En este caso, la Teoría de bandas. Banda de

conducción sigue siendo mayor que la banda de valencia, pero la brecha entre ambas es mucho máspequeña, de modo que, con un incremento pequeñode energía, lo electrones de valencia saltan a la

banda de conducción y puede circula por el medio.

• Cuando un electrón salta desde la banda de valencia a la de conducción deja un hueco en la banda de valencia que, aunque parezca extraño,también se considera portador de corriente eléctrica.



• Los materiales semiconductores más conocidosson: Silicio (Si) y Germanio (Ge), los cuales poseen

cuatro electrones de valencia en su último nivel.

• Las defciencias o huecos que quedan contribuyenal ujo de la electricidad (se dice que estos

huecos transportan carga positiva). Éste es elorigen ísico del incremento de la conductividadelctrica de los semiconductores a causa de latemperatura.



• !n los semiconductores el espaciocorrespondiente a la banda prohibida es muchom"s estrecho en comparaci#n con losmateriales aislantes. La energía de salto debanda (!g) requerida por los electrones parasaltar de la banda de valencia a la de

conducci#n es de $ e% apro&imadamente.



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SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

• on algunos cristales que orman una

estructura en orma tetradrica parecidaa la del carbono mediante enlacescovalentes entre sus "tomos en dondese dice que este tipo de semiconductor

est" en estado puro.



MUESTRA DE LA TEORÍA DEBANDAS



SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS

• Los semiconductoresextrínsecos se caracterizan,porque tienen un pequeñoporcentaje de impurezas.

• Respecto a los intrínsecos;esto es, posee elementostrivalentes o pentavalentes,o lo que es lo mismo, se

dice que el elemento estádopado.



SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS TIPO “N”

• Son los que estándopados, con elementospentavalentes, como por

ejemplo (As, P, Sb).• Al formarse la estructuracristalina, un electrónquede fuera de los

enlaces covalente.



• Como ahora en el

semiconductor existe unmayor número deelectrones que dehuecos, se dice que loselectrones son losportadores mayoritarios,

y a las impurezas se lasllama donadoras



•En cuanto a la conductividad del material,esta aumenta de una forma muy elevada,

por ejemplo; introduciendo sólo un átomodonador por cada 1000 átomos de silicio, laconductividad es 24100 veces mayor que ladel silicio puro.



EJEMPLOS:



SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS TIPO “P”

• Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un

proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos

al semiconductor para poder aumentar el número de

portadores de carga libres (en este caso positivos o

huecos).

• Cuando el material dopante es añadido, éste libera los

electrones más débilmente vinculados de los átomos del

semiconductor. Este agente dopante es también conocido

como material aceptor y los átomos del semiconductor

que han perdido un electrón son conocidos como huecos.

• El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundanciade huecos.



• Cada hueco está asociado con un Ion cercano cargadonegativamente, por lo que el semiconductor semantiene eléctricamente neutro en general. No obstante, cuandocada hueco se ha desplazado por la red, un protón del átomo

situado en la posición del hueco se ve "expuesto" y en breve se veequilibrado por un electrón. Por esta razón un hueco se comportacomo una cierta carga positiva. Cuando un número suficiente deaceptores son añadidos, los huecos superan ampliamente laexcitación térmica de los electrones. Así, los huecos son

los portadores mayoritarios, mientras que los electrones sonlos portadores minoritarios en los materiales tipo P.



ALGUNOSEJEMPLOS



L- (i) /2'/ -* 3+, /! 4'L(4a)



SILICIO (Si) DOPADO CON ÁTOMOS DE ANTIMONIO(Sb)



UNIÓN P-N

• Se denomina unión PN a la estructura fundamental delos componentes electrónicos comúnmente denominadossemiconductores, principalmente diodos y transistores. Estáformada por la unión metalúrgica de dos cristales,generalmente de silicio (Si), aunque también se fabrican

de germanio (Ge), de naturalezas P y N según su composición anivel atómico. Estos tipos de cristal se obtienenal dopar cristales de metal puro intencionadamente conimpurezas, normalmente con algún otro metal o compuestoquímico. Es la base del funcionamiento de la energía solarfotovoltaica.



APLICACIONES DE LOSSEMICONDUCTORES



INTRODUCCIÓN:•

Sin lugar a dudas, el estudio de las propiedades físicasde los materiales semiconductores y sus sorprendentes

aplicaciones en el desarrollo técnico de dispositivos

eléctricos, representan una de las revoluciones científico-

tecnológicas de mayor impacto sobre nuestra sociedad.Para tener una idea de la real magnitud de esta

revolución pensemos por un momento en los

transistores, probablemente la aplicación tecnológica

más importante de los semiconductores.

A continuación mostraremos algunas de sus

aplicaciones.



TERMISTORES•

El termistor es un tipo de transductor pasivo,sensible a la temperatura y que experimenta un

gran cambio en la resistencia eléctrica cuando

esta sujeta a pequeños cambios en altemperatura.



CARACTERÍSTICAS:

• Son fabricados a partir de óxidossemiconductores como el (oxido férrico, óxido de

níquel, óxido de cobalto)

•

Los termistores funcionan debido la variación dela carga de portadores por esto varia en un

semiconductor la temperatura, hay dos tipos de

termistores:

• Termistores PTC: al aumentar la temperatura

aumenta su resistencia aumenta.

• Termistores NTC: al aumentar la temperatura su

resistencia baja.



APLICACIONES DE LOS TERMISTORES:

•Medidor de compensación

•Puedes usar las temperaturas negativasde un termistor para permitir que la

bobina de resistencia de un medidor secompense. El termistor ayuda aincrementar la temperatura. Laresistencia de la bobina es constante. Conel termistor, la medición de temperaturaspuede tener un rango más amplio.

• Termómetros diferenciales



• Para medir y detectar diferencias de temperatura, sepueden utilizar dos termistores. Puedes conectar los

termistores en un puente de Wheastone para minimizarlos componentes. Esto es útil cuando estás midiendotemperaturas del viento a distintas elevaciones.

• Control de corriente en LED

•

El control de corriente en LED es otro uso más para untermistor. Puedes usar un termistor para proveer delflujo de corriente adecuada, de modo que el chip LED semantenga a un nivel de temperatura normal. Eltermistor controla la corriente contenida en el circuito

conductor. Controlar la corriente permite usar LED en varias aplicaciones.



TRANSISTORES DE UNIÓN BIPOLAR

• Un transistor de unión bipolar está formado pordos Uniones PN en un solo cristal semiconductor,separados por una región muy estrecha. De estamanera quedan formadas tres regiones:

• Emisor, que se diferencia de las otras dos por estarfuertemente dopada, comportándose como un metal.Su nombre se debe a que esta terminal funcionacomo emisor de portadores de carga.

• Base, la intermedia, muy estrecha, que separa elemisor del colector.

• Colector, de extensión mucho mayor.



APLICACIONES TRANSISTORES DE UNION BIPOLAR

•Este transistor se utiliza como interruptoro amplificador, por lo general se utiliza enunidades de procesamiento central de las

computadoras por la eficiencia en dar unarespuesta rápida a la conmutación.



TRANSISTORES DE EFECTO DECAMPO•Los transistores de efecto de campo o FET más conocidos son

los JFET (Junction Field Effect Transistor), MOSFET (Metal-

Oxide-Semiconductor FET) y MISFET (Metal-Insulator-

Semiconductor FET).

• Tienen tres terminales, denominadas puerta (gate), drenador

(drain) y fuente (source). La puerta es la terminal equivalente

a la base del BJT (Bipolar Junction Transistor). El transistor de

efecto de campo se comporta como un interruptor controlado

por tensión, donde el voltaje aplicado a la puerta permite

hacer que fluya o no corriente entre drenador y fuente.



• !l uncionamiento del transistor de eecto decampo es distinto al del 56+. !n los ,7!+8 lapuerta no absorbe corriente en absoluto8rente a los 56+8 donde la corriente que

atraviesa la base8 pese a ser peque:a encomparaci#n con la que circula por las otrasterminales8 no siempre puede ser despreciada.Los ,7!+8 adem"s8 presentan un

comportamiento capacitivo muy acusado quehay que tener en cuenta para el an"lisis ydise:o de circuitos.



APLICACIONES DE TRANSISTORES DEEFECTO DE CAMPO

• Utilizado frecuentemente para almacenar

información en la memoria de los ordenadores.

• Audífonos para sordera.

• Receptores de FM y TV.

• Instrumentos de medición.



GRACIAS! :D

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