TEMA:SEMICONDUCTORES

CURSO: FÍSICA ELECTRÓNICA

TEMA: SEMICONDUCTORES

ESPECIALIDAD: INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA

ESTUDIANTE: ELIAS EMILIO GARCIA CASTILLO

DOCENTE: EUSEBIO CARRASCO SAJAMI

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

SEMICONDUCTOR

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.

SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

Un semiconductor es “intrínseco” cuando se encuentra en estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de su estructura.

A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la energía térmica.

SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

Como se puede observar en la ilustración, en el caso de los semiconductores el espacio correspondiente a la banda prohibida es mucho más estrecho en comparación con los materiales aislantes. La energía de salto de banda (Eg) requerida por los electrones para saltar de la banda de valencia a la de conducción es de 1 eV aproximadamente. En los semiconductores de silicio (Si), la energía de salto de banda requerida por los electrones es de 1,21 eV, mientras que en los de germanio (Ge) es de 0,785 eV.

SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

También hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total es cero.

La tensión aplicada en la figura forzará a los electrones libres a circular hacia la derecha (del terminal negativo de la pila al positivo) y a los huecos hacia la izquierda.

ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN SEMICONDUCTOR

INTRÍNSECO

Compuesta solamente por átomos de silicio (Si) que forman una celosía. Como se puede observar en la ilustración, los átomos de silicio (que sólo poseen cuatro electrones en la última órbita o banda de valencia), se unen formando enlaces covalente para completar ocho electrones y crear así un cuerpo sólido semiconductor. En esas condiciones el cristal de silicio se comportará igual que si fuera un cuerpo aislante.

MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA: CONDUCCIÓN INTRÍNSECA

En un semiconductor perfecto, las concentraciones de electrones(n) en la banda de conducción y de huecos(p) en la banda de valencia son iguales (por unidad de volumen); así como la concentración intrínseca de portadores.

SEMICONDUCTORES DOPADOS Adición de un elemento de impureza a un semiconductor

puro donde los electrones libres y huecos se encuentran en igual número y son producidos únicamente por la agitación térmica para así cambiar su conductividad.

Las impurezas donadas o pentavalentes aumentan el número de electrones libres

SEMICONDUCTORES DOPADOS

Si aplicamos una tensión al cristal de silicio, el positivo de la pila intentará atraer los electrones y el negativo los huecos favoreciendo así la aparición de una corriente a través del circuito

Sentido del movimiento de un electrón y un hueco en el silicio

SEMICONDUCTORES DOPADOS

Dependiendo del tipo de impureza con el que se dope al semiconductor puro o intrínseco aparecen dos clases de semiconductores.

•Semiconductor tipo P

•Semiconductor tipo N

SEMICONDUCTOR TIPO P Se llama así al material que tiene

átomos de impurezas que permiten la formación de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos, como ocurre al romperse una ligadura. Los átomos de este tipo se llaman aceptores, ya que "aceptan" o toman un electrón. Suelen ser de valencia tres, como el Aluminio, el Indio o el Galio

SEMICONDUCTOR TIPO P

•Cuando al dopar introducimos:

Tipo P = átomo de 3e átomo de 4e •Exceso de carga positiva.•Se recombinan con el

exceso de átomos.•Nos quedan un hueco

libre que nos produce atracción.•Los huecos colaboran en

la circulación de la corriente

SEMICONDUCTOR TIPO N

Un Semiconductor tipo N 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 negativos o

electrones).

Cuando se añade el material dopante aporta sus electrones

más débilmente vinculados a los átomos del semiconductor.

Este tipo de agente dopante es también conocido como

material donante ya que da algunos de sus electrones.

SEMICONDUCTOR TIPO N

•Tiene 5e.

•Es potencialmente más negativo.

•No se recombina con los demás átomos.

•Se añade cierto tipo de átomos.

•Se aumenta el número de portadores de carga libre.

• Dopaje en N: Producir abundancia de electrones portadores en el material.

•Algunos ejemplo: Fósforo, Arsénico, Antimonio.

http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_4.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductorhttp://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asphttp://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htmhttp://enciclopedia.us.es/index.php/Semiconductorhttp://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html

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http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)

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Bibliografí

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