Estructura Atomica De Los Semiconductores

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Estructura atómica de los semiconductores.
as propiedades eléctricas de un material semiconductor están determinadas por su estructura atómica. En un cristal puro de germanio ode silicio, los átomos están unidos entre sí en disposición periódica, formando una rejilla cubica tipo diamante, perfectamente regular. Cada átomo del cristal tiene cuatro electronesde valencia, cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo vecino formando un enlace covalente. Al no tener los electrones libertado de movimiento, a bajas temperaturasy 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 tienen dos efectos dentro del cristal. Las impurezas de fosforo, antimonio o arsénico se denominan impurezas donantes porque aportan un excesode electrones. Este grupo de elementos tiene cinco electrones de valencia, de los cuales solo cuatro establecen enlaces con los átomos de germanio o silicio. Por lo tanto, cuando seaplica un campo eléctrico, los electrones restantes de las impurezas donantes quedan libres para desplazarse a través del material cristalino. Por el contrario las impurezas de galioy de indio disponen de solo tres electrones de valencia, es decir, les falta uno para completar la estructura de enlaces interatómicos con el cristal.

Estas impurezas se conocencomo 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 otroselectrones, y así sucesivamente. Estos huecos se comportan como cargas positivas, como si se movieran en dirección opuestas a la de los electros cuando se les aplica un voltaje.