Semiconductores

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD AZCAPOTZALCO


MATERIALES AISLANTES,
Aislante eléctrico (Dieléctrico) es aquel material que tiene una conductividad eléctrica tan baja que se puede despreciar la corriente que pasa por él, el vacío es el único aislante perfecto ya que tiene conductancia nula, los demás materiales aislantes sondieléctricos imperfectos, con conductancia no nula pero si despreciable. [2]

MATERIALES CONDUCTORES
Los materiales conductores se caracterizan por su elevada conductividad que les permite conducir las corrientes eléctricas. [2]

MATERIALES SEMICONDUCTORES
Un semiconductor es un material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada entre las de un aislante y la de un conductor,considerados en orden creciente. Los semiconductores más conocidos son el silíceo (Si) y el germanio (Ge). [1]
SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS, SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS
En un semiconductor intrínseco la conductividad se obtiene con un campo eléctrico suficientemente fuerte como para sacar a un electrón del enlace covalente del cristal, por lo tanto la conductividad se produce por movilidad de electroneslibres y movilidad del hueco positivo.
En los semiconductores extrínsecos (Dopados) su mecanismo de condición es diferente que el de los puros o intrínsecos tiene asociadas energías de conducción relacionadas con la energía para ionizar la impureza respectiva en el sólido, estas energía son inferiores a 0,07 eV. [3]
DOPAMIENTO DE MATERIALES TIPO P, TIPO DE IMPUREZAS USADAS PARA DOPAMIENTO
En elcaso de dopar Si o Ge con un elemento de valencia 3, el átomo de impureza en la estructura es diamante, por faltarle un electrón respecto de los 4 requeridos, de esta manera mientras no se aplique un campo suficientemente elevado al átomo de impureza queda asociada una vacancia electrónica o hueco positivo. [3]

DOPAMIENTO DE MATERIALES TIPO N, TIPO DE IMPUREZAS USADAS PARA DOPAMIENTO
En el casode dopar Si o Ge con un elemento de valencia 5, el 5º electrón del átomo de impureza no participa en el enlace covalente respectivo. Sin campo externo aplicado, ese electrón queda asociado al átomo de impureza, y está en un nivel de energía llamado nivel donor, entonces la conducción se hace por ese electrón ahora libre. Cada átomo de impureza aporta entonces un electrón libre a la banda deconducción.
FORMACIÓN DE LA UNIÓN PN
En el mismo momento que un cristal semiconductor de silicio (Si) de conducción “tipo-p” (positivo) se pone en contacto con otro cristal semiconductor también de silicio, pero de conducción “tipo-n” (negativo), se crea un diodo de empalme o de unión “p-n”. Si al diodo así formado le conectamos una fuente de corriente eléctrica, éste reacciona de forma diferente acomo ocurre con cada una de las dos partes semiconductoras por separado

Representación gráfica de las dos partes que componen. Un diodo de silicio de unión p-n: a la izquierda la parte. Positiva (P) y a la derecha la negativa (N). En la ilustración. se puede apreciar la “zona de deplexión” que se forma. Alrededor del punto donde se unen los dos cristales. Semiconductores de diferentepolaridad. El punto de unión. p-n de los dos cristales se denomina “barrera de potencial. del diodo”.
DIODO RECTIFICADOR FUNCIONAMIENTO EN POLARIZACIÓN DIRECTA E INVERSA, SÍMBOLO Y CURVA CARACTERÍSTICA.
Los diodos rectificadores se usan principalmente en: circuitos rectificadores, circuitos fijadores, circuitos recortadores,
El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste enseparar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna.
Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica, pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido. [5]...