APLICACIONES DE LOS SEMICONDUCTORESEN DISPOSITIVOS ELECTRICOS1
Páginas: 6 (1498 palabras)
Publicado: 22 de septiembre de 2015
TRABAJO FINAL DE ONDAS Y ÓPTICA
SEMICONDUCTORES
ALUMNO: GÓMEZ NÚÑEZ NIGEL DENNYS
CUI: 20123134
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
AREQUIPA 2015
SEMICONDUCTORES
Son elementos, como el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son aislantes. Pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de determinadas impurezas resulta posible su conducción. Su importancia enelectrónica es inmensa en la fabricación de transistores, circuitos integrados, etc...
Los semiconductores tienen valencia 4, esto es 4 electrones en órbita exterior ó de valencia. Los conductores tienen 1 electrón de valencia, los semiconductores 4 y los aislantes 8 electrones de valencia.
Los 2 semiconductores que veremos serán el Silicio y el Germanio:
Como vemos los semiconductores secaracterizan por tener una parte interna con carga + 4 y 4 electrones de valencia.
Semiconductores P y N
En la práctica, para mejorar la conductividad eléctrica de los semiconductores, se utilizan impurezas añadidas voluntariamente. Esta operación se denomina dopado, utilizándose dos tipos:
• Impurezas pentavalentes. Son elementos cuyos átomos tienen cinco electrones de valencia en su orbital exterior.Entre ellos se encuentran el fósforo, el antimonio y el arsénico.
• Impurezas trivalentes. Son elementos cuyos átomos tienen tres electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ellos se encuentran el boro, el galio y el indio. Cuando un elemento con cinco electrones de valencia entra en la red cristalina del silicio, se completan los cuatro electrones de valencia que se precisan parallegar al equilibrio y queda libre un quinto electrón que le hace mucho mejor conductor. De un semiconductor dopado con impurezas pentavalentes se dice que es de tipo N.
En cambio, si se introduce una impureza trivalente en la red cristalina del silicio, se forman tres enlaces covalentes con tres átomos de silicio vecinos, quedando un cuarto átomo de silicio con un electrón sin enlazar, provocando unhueco en la red cristalina. De un semiconductor dopado con impurezas trivalentes se dice que es de tipo P.
Semiconductores Intrínsecos
Son los que prácticamente carecen de impurezas; un átomo de impureza por cada 10 elevado a 11, átomos del semiconductor.
Estos semiconductores, que se pueden considerar casi puros, la conducción se realiza por pares electrón-hueco, producido por generacióntérmica, de modo que cuanto mayor es el calor, mayor es la cantidad de portadores de carga libre generados (electrones-huecos) y menor su resistividad, siendo esta a temperatura ambiente (27ºC) de:
- Germanio = 60 ohmios por centímetro.
- Silicio = 150.000 ohmios por centímetro.
El Germanio tiene un ancho de banda prohibida de 0,72 eV (electrón voltios) y el Silicio de 1,12 eV.
Los semiconductores intrínsecos se usan como elementos sensibles a la temperatura, por ejemplo una termoresistencia (PTC o NTC).
Semiconductores Extrínsecos
Son los que poseen un átomo de impureza por cada 10 elevado a 7 átomos de semiconductor. Además estos átomos de impurezas, más numerosos que en los intrínsecos, suelen tener 3 o 5 electrones de valencia, con el fin de que les sobre o lesfalte un electrón para completar los enlaces covalentes con los átomos del material semiconductor (recuerda son 4 electrones en el enlace covalente).
Al tener portadores independientes de la generación térmica, la resistividad de estos es menor que la de los intrínsecos. Este tipo de semiconductores no se suelen usar para conducción por calor, para eso están los intrínsecos.
- Germanio = 4ohmios por centímetro.
- Silicio = 150 ohmios por centímetro.
La conductividad de este tipo de semiconductores, será mayor cuanto mayor sea el número de portadores libres y, por tanto aumentará con el número de impurezas.
Como dijimos anteriormente, los átomos de impurezas suelen tener 3 o 5 electrones de valencia, lo que permite subdividir a estos semiconductores extrínsecos en dos...
SEMICONDUCTORES
ALUMNO: GÓMEZ NÚÑEZ NIGEL DENNYS
CUI: 20123134
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN
AREQUIPA 2015
SEMICONDUCTORES
Son elementos, como el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son aislantes. Pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de determinadas impurezas resulta posible su conducción. Su importancia enelectrónica es inmensa en la fabricación de transistores, circuitos integrados, etc...
Los semiconductores tienen valencia 4, esto es 4 electrones en órbita exterior ó de valencia. Los conductores tienen 1 electrón de valencia, los semiconductores 4 y los aislantes 8 electrones de valencia.
Los 2 semiconductores que veremos serán el Silicio y el Germanio:
Como vemos los semiconductores secaracterizan por tener una parte interna con carga + 4 y 4 electrones de valencia.
Semiconductores P y N
En la práctica, para mejorar la conductividad eléctrica de los semiconductores, se utilizan impurezas añadidas voluntariamente. Esta operación se denomina dopado, utilizándose dos tipos:
• Impurezas pentavalentes. Son elementos cuyos átomos tienen cinco electrones de valencia en su orbital exterior.Entre ellos se encuentran el fósforo, el antimonio y el arsénico.
• Impurezas trivalentes. Son elementos cuyos átomos tienen tres electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ellos se encuentran el boro, el galio y el indio. Cuando un elemento con cinco electrones de valencia entra en la red cristalina del silicio, se completan los cuatro electrones de valencia que se precisan parallegar al equilibrio y queda libre un quinto electrón que le hace mucho mejor conductor. De un semiconductor dopado con impurezas pentavalentes se dice que es de tipo N.
En cambio, si se introduce una impureza trivalente en la red cristalina del silicio, se forman tres enlaces covalentes con tres átomos de silicio vecinos, quedando un cuarto átomo de silicio con un electrón sin enlazar, provocando unhueco en la red cristalina. De un semiconductor dopado con impurezas trivalentes se dice que es de tipo P.
Semiconductores Intrínsecos
Son los que prácticamente carecen de impurezas; un átomo de impureza por cada 10 elevado a 11, átomos del semiconductor.
Estos semiconductores, que se pueden considerar casi puros, la conducción se realiza por pares electrón-hueco, producido por generacióntérmica, de modo que cuanto mayor es el calor, mayor es la cantidad de portadores de carga libre generados (electrones-huecos) y menor su resistividad, siendo esta a temperatura ambiente (27ºC) de:
- Germanio = 60 ohmios por centímetro.
- Silicio = 150.000 ohmios por centímetro.
El Germanio tiene un ancho de banda prohibida de 0,72 eV (electrón voltios) y el Silicio de 1,12 eV.
Los semiconductores intrínsecos se usan como elementos sensibles a la temperatura, por ejemplo una termoresistencia (PTC o NTC).
Semiconductores Extrínsecos
Son los que poseen un átomo de impureza por cada 10 elevado a 7 átomos de semiconductor. Además estos átomos de impurezas, más numerosos que en los intrínsecos, suelen tener 3 o 5 electrones de valencia, con el fin de que les sobre o lesfalte un electrón para completar los enlaces covalentes con los átomos del material semiconductor (recuerda son 4 electrones en el enlace covalente).
Al tener portadores independientes de la generación térmica, la resistividad de estos es menor que la de los intrínsecos. Este tipo de semiconductores no se suelen usar para conducción por calor, para eso están los intrínsecos.
- Germanio = 4ohmios por centímetro.
- Silicio = 150 ohmios por centímetro.
La conductividad de este tipo de semiconductores, será mayor cuanto mayor sea el número de portadores libres y, por tanto aumentará con el número de impurezas.
Como dijimos anteriormente, los átomos de impurezas suelen tener 3 o 5 electrones de valencia, lo que permite subdividir a estos semiconductores extrínsecos en dos...
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