FISICA ELECTRONICA

Curso : Física Electrónica Unidad 1 : Estado Sólido Profesor : Eusebio Carrasco Sajami

Alumno : Rufino Alfredo Quincho Villanueva Actividad : Estructura de los elementos

A. SilicioB. GermanioC. Galio 

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.

Para poder elegir un elemento como semiconductor, se tienen que tener en cuenta ciertos factores:

1. La cristalinidad. Es un factor esencial, dependiendo de la cristalinidad se podrá ejecutar un método u otro para extraer y utilizar el elemento. La cristalinidad se refiere a la disposición que tienen los átomos en la estructura cristalina. El silicio se puede encontrar en tres estados cristalinos: monocristalino, policristalino y amorfo.

2. Absorción. Nos referimos al coeficiente de absorción que tienen los elementos sobre la luz, o mejor dicho, sobre unas longitudes de onda. Si un material dispone de un coeficiente pequeño significará que tiene poca absorción. Por esto, las células de silicio cristalino tienen un espesor considerable, porque su coeficiente no es elevado.

3. El coste. Por supuesto, tenemos que tener en cuenta este factor. Siempre estará estrechamente relacionado con la extracción del material, su manipulación, los métodos para purificarlo, etc.

A. SILICIO

Es un elemento químico metaloide, cristalizado

El átomo de silicio presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada átomo está unido a otros cuatro átomos y compartiendo sus electrones de valencia. Es así, porque de otra manera el silicio no tendría el equilibrio en la capa de valencia, necesita 8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo forman todos los elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual pertenece el silicio.

Al aplicarle energía externa, ya sea de calor o de luz, se rompen los enlaces quedando un electrón libre por cada enlace roto, pero a su vez, se tiene un hueco vacío, el que ocupaba el electrón.

De esta forma se obtiene corriente eléctrica, por el movimiento de los electrones hacía los potenciales positivos y del movimiento de los huecos hacía los potenciales negativos. Para este proceso se requiere energía equivalente a 0,7 eV.

Cuando queremos usar el silicio como semiconductor extrínseco, se colocan impurezas en el enlace covalente, lo cual hace que sea más fácil ganar o perder un electrón.

B. GERMANIO

Es un elemento químico metaliode, sólido, duro y cristalino.

El átomo del Germanio contiene 32 electrones orbitales. Tiene 4 electrones en la capa de valencia. El potencial de ionización que se requiere para mover cualquiera de estos cuatro electrones de valencia es menor que cualquier otro electrón en la estructura. Es un cristal puro de germanio, estos cuatro electrones se hallan unidos a 4 átomos adyacentes. Es átomo tetravalente por tener 4 electrones de valencia.

Al igual que el Silicio, el Germanio tiene una estructura tetraédrica con enlaces covalentes de sus átomos.

Cuando está a temperatura ambiente, algunos electrones pueden absrover energía y saltar a la banda de conducción, dejando un respectivo hueco en la banda de valencia.

Para este proceso se requiere energía equivalente a 0,3 eV

A determinada temperatura la concentración de electrones y huecos permanece invariable

ones

B. GALIO

Es un elemento químico metálico

La configuración electrónica del galio es [Ar]3d10 4s2 4p1. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del galio es de 1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 1,6 pm, su radio covalente es de 1,6 pm y su radio de Van der Waals es de 1,7 pm. El galio tiene un total de 31 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 3 electrones

La cristalización del metal no se provoca en sus estructuras simples; su fase estable cuando se encuentra en condiciones normales obtiene una forma de tipo ortorrómbica, con unos ocho átomos en cada celda, donde cada átomo posee otro a su lado, con una distancia aproximadamente de 2,44 Ǻ. En dicha estructura el enlace químico que se forma entre los átomos que se encuentran más cerca es de tipo covalente, siendo el Ga2, la molécula que consigue formar el cristal.El galio consigue fácilmente corroer otros tipos de metales cuando se difunde en las redes cristalinas que forma.

BIBLIOGRAFIA

Páginas Web

http://www.sc.ehu.es/sqwpolim/INFORMATICA/semiconductor.pdfhttp://es.wikipedia.org/wiki/Siliciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Germaniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Galiohttp://www.slideshare.net/mamencintuicina/galio#btnNext