Electronica de potencia

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Culhuacán

PRACTICA No1
ELECTRONICA DE POTENCIA

Alumnos:
Morelos Cruz Leonardo Emmanuel Sonny
Ávila Serrano Jesús
Serrano Díaz Jaime
Flores Guerrero Iván
Materia: Laboratorio de Electrónica de Potencia
Grupo: 5MV2
Fecha de entrega: 25-10-10.
SEMICONDUCTORES.

Un componentesemiconductor se define como un material sólido o líquido capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal.
La conductividad eléctrica, que es la capacidad de conducir la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de potencial, es una de las propiedades físicas más importantes. Ciertos metales, como el cobre, la plata y el aluminio son excelentes conductores. Porotro lado, ciertos aislantes como el diamante o el vidrio son muy malos conductores. A temperaturas muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislantes. Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas o en presencia de luz, la conductividad de los semiconductores puede aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a los de los metales. Las propiedades delos semiconductores se estudian en la física del estado sólido.
Las propiedades eléctricas de un material semiconductor vienen determinadas por su estructura atómica. En un cristal puro de germanio o de silicio, los átomos están unidos entre sí en disposición periódica, formando una rejilla cúbica tipo diamante perfectamente regular. Cada átomo del cristal tiene cuatro electrones de valencia,cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo veci-no formando un enlace covalente. Al no tener los electrones libertad de movimiento, a bajas temperaturas y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
Los cristales de germanio o de silicio contienen pequeñas cantidades de impurezas que conducen la electricidad, incluso a bajas temperaturas. Las impurezas tienendos efectos dentro del cristal. Las impurezas de fósforo, antimonio o arsénico se denominan impurezas donantes porque aportan un exceso de electrones. Este grupo de elementos tiene cinco electrones de valencia, de los cuales sólo cuatro establecen enlaces con los átomos de germanio o silicio. Por lo tanto, cuando se aplica un campo eléctrico, los electrones restantes de las impurezas donantes quedanlibres para desplazarse a través del material cristalino. Por el contrario, las impurezas de galio y de indio disponen de sólo tres electrones de valencia, es decir, les falta uno para completar la estructura de enlaces interatómicos con el cristal. Estas impurezas se conocen como impurezas receptoras, porque aceptan electrones de átomos vecinos. A su vez, las deficiencias resultantes, o huecos,en la estructura de los átomos vecinos se rellenan con otros electrones y así sucesivamente. Estos huecos se comportan como cargas positivas, como si se movieran en dirección opuesta a la de los electrones cuando se les aplica un voltaje.
Los semiconductores de tipos n y p: un cristal de germanio o de silicio que contenga átomos de impurezas donantes se llama semiconductor negativo, o tipo n,para indicar la presencia de un exceso de electrones cargados negativamente. El uso de una impureza receptora producirá un semicon-ductor positivo, o tipo p, llamado así por la presencia de huecos cargados positivamente. Un cristal sencillo que contenga dos regiones, una tipo n y otra tipo p, se puede preparar introduciendo las im-purezas donantes y receptoras en germanio o silicio fundido en uncrisol en diferentes fases de for-mación del cristal. El cristal resultante presentará dos regiones diferenciadas de materiales tipo n y tipo p. La franja de contacto entre ambas áreas se conoce como unión pn. Tal unión se puede produ-cir también colocando una porción de material de impureza donante en la superficie de un cristal tipo p o bien una porción de material de impureza receptora sobre un...