Materiales Intrínsecos Y Extrínsecos

MATERIALES INTRÍNSECOS Y EXTRÍNSECOS
Un cristal intrínseco es aquél que se encuentra puro (aunque no existe prácticamente un cristal 100% puro); es decir, no contiene impurezas; mientras que un cristal extrínseco es aquél que ha sido impurificado con átomos de otra sustancia. Al proceso de impurificación se le llama también dopado, y se utiliza para obtener electrones libres que sean capaces detransportar la energía eléctrica a otros puntos del cristal.
Un material en estado intrínseco puede tener electrones libres cuando algunos de sus electrones de valencia llegan a romper su enlace covalente por adquirir energía adicional debido a fuentes de calor o de luz; o bien debido a las pocas impurezas que no han podido eliminarse; sin embargo, la energía ganada disminuye cuando el electróntiene alguna colisión con otra partícula, volviendo a cantidades de energía propias de la banda de valencia, haciendo que el electrón viajero “se aloje”, en algún hueco disponible, dándose el fenómeno llamado recombinación.
Los huecos que resultan de la liberación de estos electrones son en cantidades poco significativas; así que tanto las cargas libres negativas o positivas en el cristal noserían suficientes para transportar cantidades de electricidad significativas. Por lo tanto, si se desea que un material semiconductor pueda ser capaz de transportar la corriente eléctrica de mejor manera, se procede a impurificarlo.
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a) ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS SEMICONDUCTORES:
 
Las propiedades eléctricas de unmaterial 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 vecino formando un enlace covalente. Al notener los electrones libertad de movimiento, a bajas temperaturas y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
b) OBTENCIÓN DE LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES:
* SILICIO
Se prepara en forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un hornoeléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.410 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33. Su masa atómica es 28,086.
Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4 y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunqueel dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloro formando nitruro desilicio y cloruro de silicio respectivamente.
* GERMANIO
El germanio pertenece a la misma familia química que el carbono, el silicio y el plomo; se parece a estos elementos en que todos ellos forman derivados orgánicos como el tetraetilo de germanio y el tetrafenilo de germanio. El germanio forma hidruros —germanometano o germano (GeH4), germanoetano (Ge2H6) y germanopropano (Ge3H8)— análogosa los formados por el carbono en la serie alcanos (véase Química orgánica). Sus compuestos más importantes son el óxido germánico (GeO2) y los haluros. El germanio se separa de otros metales por destilación de su tetracloruro.
* SELENIO
El elemento selenio aparece en unos pocos minerales como seleniuro, siendo el más común de ellos el seleniuro de plomo. También se da combinado con azufre...