Semiconductors i superconductors
Páginas: 6 (1310 palabras)
Publicado: 7 de enero de 2015
Semiconductors
Explicació:
Un semiconductor és un material que es comporta com un aïllant a molt baixa temperatura, però que presenta certa conductivitat elèctrica a temperatura ambient essent possible de controlar aquesta conductivitat per mitjà de l'addició d'impureses. No s'ha definit clarament com diferenciar un semiconductor i un aïllant, però es pot dir que un semiconductor es unaïllant amb la banda electrònica de conducció prou poblada a temperatura ambient. Els semiconductors presenten una resistivitat elèctrica a mig camí entre la dels conductors i la dels aïllants, i aquesta resistivitat pot variar amb la presència d'un camp elèctric extern. En un conductor metàl•lic el corrent elèctric és provocat per un flux d'electrons mentre que a un semiconductor el corrent pot ser tanta causa d'un flux d'electrons com de forats de l'estructura electrònica del material.
Els dispositius fabricats a partir dels semiconductors són la base de l'electrònica moderna com la ràdio, la televisió, els ordinadors, els telèfons i molts d'altres ginys de la nostra vida diària. Alguns dispositius semiconductors són el transistor, la cèl•lula fotoelèctrica, molts tipus de díodes com elsLEDs, els tiristors o els circuits integrats analògics i digitals. Els panells solars fotovoltaics són aparells formats per cel•les fotovoltaiques, basades en materials semiconductors, que converteixen directament l'energia lumínica en energia elèctrica.
El silici s'utilitza en la fabricació de la majoria dels productes comercials basats en materials semiconductors.
Física fonamental delssemiconductors:
Dins de la física de l'estat sòlid, els semiconductors (com els aïllants) es defineixen com a sòlids que a 0 °K, i sense altra excitació, en els que la banda energètica superior dels estats d'energia dels electrons està completament plena. La conducció elèctrica als sòlids només es dóna per mitjà d'electrons en capes electròniques incompletes, així doncs un semiconductor només potconduir quan els electrons han estat excitats (tèrmicament, òpticament, ...) a capes incompletes.
Els semiconductors utilitzats en microelectrònica poden ser classificats en dos grups, els elements semiconductors i els compostos semiconductors. Els elements semiconductors inclouen els que tenen quatre electrons de valència, com per exemple, el silici (Si) o el germani (Ge). El grup de compostossemiconductors compren els compostos que tenen una mitjana de quatre electrons de valència.
Història:
En 1727 Stephen Gray va descobrir la diferència entre conductors i aïllants. Després, el 1821, Georg Simon Ohm publica les lleis que porten el seu nom i que descriuen la proporcionalitat entre el corrent i el voltatge a un conductor i també és possible determinar la conductivitat de qualsevolobjecte.
El 1874, el Premi Nobel Karl Ferdinand Braun va observar que a certs cristalls semiconductors la resistència variava amb la direcció, la intensitat i la duració del corrent aplicat. Va descriure per primera vegada que la resistència podia ser variable. Braun va patentar el rectificador de cristall el 1899. Aquest descobriment permetria més tard, a finals del segle XIX, l'aparició del primerreceptor de ràdio, i del primer díode semiconductor a principis del segle XX. Els primers materials semiconductors estudiats foren sulfurs metàl•lics com el de ferro i plom.
El 20 de novembre de 1906 Greenleaf Whittier Pickard va obtenir la primera patent per un díode de punta, un fotodetector de cristall de silici que desmodulava el senyal portador en un receptor de cristall semiconductor. Enun primer moment es va utilitzar la galena com a material semiconductor però als anys 1920 van aparèixer díodes més potents i robustos a base de sulfur de coure. El funcionament dels dispositius basats en semiconductors pertanyents als metalls de transició no era entès amb claredat malgrat que es van utilitzar tècnicament durant dècades. Walter Schottky va ser el primer en proposar una teoria...
Explicació:
Un semiconductor és un material que es comporta com un aïllant a molt baixa temperatura, però que presenta certa conductivitat elèctrica a temperatura ambient essent possible de controlar aquesta conductivitat per mitjà de l'addició d'impureses. No s'ha definit clarament com diferenciar un semiconductor i un aïllant, però es pot dir que un semiconductor es unaïllant amb la banda electrònica de conducció prou poblada a temperatura ambient. Els semiconductors presenten una resistivitat elèctrica a mig camí entre la dels conductors i la dels aïllants, i aquesta resistivitat pot variar amb la presència d'un camp elèctric extern. En un conductor metàl•lic el corrent elèctric és provocat per un flux d'electrons mentre que a un semiconductor el corrent pot ser tanta causa d'un flux d'electrons com de forats de l'estructura electrònica del material.
Els dispositius fabricats a partir dels semiconductors són la base de l'electrònica moderna com la ràdio, la televisió, els ordinadors, els telèfons i molts d'altres ginys de la nostra vida diària. Alguns dispositius semiconductors són el transistor, la cèl•lula fotoelèctrica, molts tipus de díodes com elsLEDs, els tiristors o els circuits integrats analògics i digitals. Els panells solars fotovoltaics són aparells formats per cel•les fotovoltaiques, basades en materials semiconductors, que converteixen directament l'energia lumínica en energia elèctrica.
El silici s'utilitza en la fabricació de la majoria dels productes comercials basats en materials semiconductors.
Física fonamental delssemiconductors:
Dins de la física de l'estat sòlid, els semiconductors (com els aïllants) es defineixen com a sòlids que a 0 °K, i sense altra excitació, en els que la banda energètica superior dels estats d'energia dels electrons està completament plena. La conducció elèctrica als sòlids només es dóna per mitjà d'electrons en capes electròniques incompletes, així doncs un semiconductor només potconduir quan els electrons han estat excitats (tèrmicament, òpticament, ...) a capes incompletes.
Els semiconductors utilitzats en microelectrònica poden ser classificats en dos grups, els elements semiconductors i els compostos semiconductors. Els elements semiconductors inclouen els que tenen quatre electrons de valència, com per exemple, el silici (Si) o el germani (Ge). El grup de compostossemiconductors compren els compostos que tenen una mitjana de quatre electrons de valència.
Història:
En 1727 Stephen Gray va descobrir la diferència entre conductors i aïllants. Després, el 1821, Georg Simon Ohm publica les lleis que porten el seu nom i que descriuen la proporcionalitat entre el corrent i el voltatge a un conductor i també és possible determinar la conductivitat de qualsevolobjecte.
El 1874, el Premi Nobel Karl Ferdinand Braun va observar que a certs cristalls semiconductors la resistència variava amb la direcció, la intensitat i la duració del corrent aplicat. Va descriure per primera vegada que la resistència podia ser variable. Braun va patentar el rectificador de cristall el 1899. Aquest descobriment permetria més tard, a finals del segle XIX, l'aparició del primerreceptor de ràdio, i del primer díode semiconductor a principis del segle XX. Els primers materials semiconductors estudiats foren sulfurs metàl•lics com el de ferro i plom.
El 20 de novembre de 1906 Greenleaf Whittier Pickard va obtenir la primera patent per un díode de punta, un fotodetector de cristall de silici que desmodulava el senyal portador en un receptor de cristall semiconductor. Enun primer moment es va utilitzar la galena com a material semiconductor però als anys 1920 van aparèixer díodes més potents i robustos a base de sulfur de coure. El funcionament dels dispositius basats en semiconductors pertanyents als metalls de transició no era entès amb claredat malgrat que es van utilitzar tècnicament durant dècades. Walter Schottky va ser el primer en proposar una teoria...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.