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ESTRUCTURA DEL DIODO SEMICONDUCTOR DE SILICIO (I)

Diodos de unión p-n

Un diodo de estado sólido se forma cuando se unen dos piezas de cristal semiconductor compuestas por átomos de silicio(Si) puro, pero procesadas cada una de forma diferente. Durante el proceso de fabricación del diodo ambas piezas se someten por separado a un proceso denominado “dopado” consistente en añadirle a cadauna “impurezas” diferentes, procedentes de átomos de elementos semiconductores también diferentes. Al final del proceso se obtiene una pieza de cristal de silicio positiva (P) con faltante deelectrones en su estructura atómica (lo que produce la aparición de “huecos”) y otra pieza negativa (N) con exceso de electrones.


Concepto de “hueco” en el cristal de silicio



Cristal desilicio (Si) puro dopado con otro elemento. semiconductor diferente como el galio (Ga), por ejemplo,. que se le añade como impureza. Observe el “hueco” que. queda en la órbita externa del galio cuandocomparte sus. siete electrones con los del silicio. Como se puede. observar,. todos los átomos de silicio comparten entre sí. sus. cuatro electrones para completar así, formando. enlaces. covalentes, losocho que requieren todos los. átomos en. su última órbita. Como se puede apreciar también, el galio sólo puede aportar siete electrones cuando. se une a la. estructura molecular del silicio; por ese.motivo. aparece un. espacio vacío o “hueco” a falta del. octavo electrón. Ese. electrón “faltante” lo aportará. posteriormente la fuente de. suministro de energía. eléctrica,. como puede ser unabatería, a la que se conecte. finalmente. el. cristal. semiconductor.



Durante el proceso de dopado, a una de las piezas de silicio que formará después el diodo se le añaden algunas moléculas de otroelemento semiconductor diferente al silicio, denominadas “impurezas”. Esas moléculas, que en nuestro ejemplo serán de galio (Ga), convertirán al cristal de silicio en un semiconductor “tipo-p”, con...