APUNTES DE ELECTRÓNICA - UNIDAD 1

APUNTES DE
ELECTRÓNICA
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Ing. Walter Lacombe
2º año Polimodal de Tecnicatura en Electrónica

Unidad 1 – Fisicoquímica de los semiconductores

UNIDAD 1
Fisico - química de los semiconductores

El átomo
El átomo es la partícula elemental más pequeña en que se puede dividir la materia sin
perder identidad química. Existen más de cien tipos conocidos por la ciencia que los ordena
enfunción de su número atómico (número de electrones o protones) en la tabla periódica de
los elementos.
Dichos átomos se combinan con átomos del mismo elemento u otros elementos para
dar lugar a las llamadas “moléculas” de un compuesto químico. Así, el oxígeno, que es un
gas, se encuentra en su casi totalidad, formado por moléculas de dos átomos de oxígeno
(O2).
Los átomos, no importa delelemento que se trate, se constituyen a partir de un mismo
tipo de partículas subatómicas. Las partículas fundamentales que constituyen al átomo son:
neutrones, protones y electrones.
Fig. 1
Simplificando, podemos decir que el átomo consta de un
núcleo central formado por el apiñamiento de protones y
neutrones. Su tamaño es extraordinariamente inferior al del
átomo completo y, sin embargo,allí se concentra la masa
(peso) del mismo. Es eléctricamente positivo ya que los
protones lo son y la cantidad de estos (que es igual a la de
electrones) constituye el número atómico que identifica al
elemento químico. Los electrones son partículas cargadas
Los electrones casi no tienen masa por lo que no aportan peso. Sin embargo, son los
eléctricamente pero con signo negativo. Su número esigual
que aportan la casi totalidad del volumen del átomo ya que se mueven alrededor del núcleo
al de protones por lo que el átomo resulta eléctricamente
en distintos niveles de energía creciente a medida que se ubican más alejados del núcleo.
neutro.
Los electrones son atraídos por el núcleo debido a que este tiene carga eléctrica
contraria. Sin embargo, algunos de ellos tienen suficienteenergía propia como para ubicarse
en regiones cada vez más alejadas al núcleo. De dicha energía depende que tan ligado
permanecerá un electrón a su correspondiente núcleo y pueden llegar a ser arrancados de
este entregándoles una cierta cantidad de energía adicional.

Prof.: Ing. Walter Lacombe

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Unidad 1 – Fisicoquímica de los semiconductores

Los materiales y la electricidad.La materia se organiza a partir de la asociación de átomos entre sí. Estos pueden ser
de un único elemento o de varios elementos combinados formando los llamados compuestos
químicos. La más pequeña agrupación de átomos asociados que distingue a un compuesto
recibe el nombre de molécula. Así por ejemplo, sabemos que 2 átomos de hidrógeno se
pueden combinar con uno de oxígeno para constituir unamolécula de agua (H2O).
Las moléculas se mantienen unidas entre sí por fuerzas, también de origen eléctrico,
que según su intensidad darán lugar a que dicha sustancia se presente en estado sólido,
líquido o gaseoso.
Aislantes: Son materiales en los cuales los electrones de mayor energía o más alejados de
los núcleos (también llamados electrones de valencia) siguen estando fuertemente ancladosa éste. Al aplicar una diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre dos puntos de este
material, se establece un campo eléctrico de fuerzas. Para valores normales de dicha
tensión, el campo eléctrico mencionado actúa directamente sobre tales electrones pero la
fuerza que les aplica no es suficiente como para producir un desplazamiento de los mismos
a través del material.
Decimosentonces que estamos en presencia de un mal conductor de la electricidad o
directamente un aislante.
Conductores: Son aquellos en los que los electrones de las últimas capas del átomo están
débilmente anclados a este y una diferencia de potencial eléctrico de unos pocos voltios ya
puede producir un desplazamiento de electrones que, en definitiva, constituirá una corriente
eléctrica.
El caso más...