Conductores

CONDUCTORES Y SEMICONDUCTORES

PRESENTADO A: Mcs. Ing. José Luis López Prado
PRESENTADO POR: Manuel Fernando Suarez
GRUPO: BR

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
VILLA DEL ROSARIO
FEBRERO 21
2011
OBJETIVOS

* Identificar cuáles son las principales características de los conductores y semiconductores eléctricos.
* Identificar como es el dopado de un semiconductor con silicio

CONDUCTORELECTRICO

Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente son, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas. Materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otrosmateriales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma.

ORBITAS ESTABLES

FIGURA 1.
El núcleo positivo en la figura 1 atrae los electrones orbitales. Éstos no caen hacia el núcleo debido a la fuerza centrífuga (hacia fuera) creada por sumovimiento orbital. Cuando un electrón se halla en una órbita estable, la fuerza centrífuga equilibra exactamente la atracción eléctrica ejercida por el núcleo. La fuerza centrífuga es menor en los electrones más lentos. Los electrones de las órbitas más alejadas del centro se mueven a menor velocidad que los electrones de las órbitas más cercanas. Se necesita menos fuerza centrífuga paracontrarrestar la atracción del núcleo.

LA PARTE INTERNA DEL ÁTOMO Y EL ELECTRÓN LIBRE
Como se puede apreciar en la figura 1, el núcleo y los electrones de órbitas internas son de poco interés en el estudio de la electrónica. Nuestro interés estará puesto en la órbita exterior, también llamada órbita de valencia. Es esta órbita exterior la que determina las propiedades eléctricas del átomo. Parasubrayar la importancia de la órbita exterior, se define la parte interna (core) de un átomo como el núcleo más todas las órbitas internas. Para un átomo de cobre, la parte interna es el núcleo (+29) y las tres primeras órbitas (-28).
La parte interna de un átomo de cobre tiene una carga resultante de +1, porque tiene 29 protones y 28 electrones internos. Como el electrón de valencia se encuentra enuna órbita exterior alrededor de la parte interna con una carga resultante de +1, la atracción que sufre este electrón es muy pequeña. Como la atracción es tan débil, este electrón recibe el nombre de electrón libre.

SEMICONDUCTORES
Estructura atómica del silicio y del germanio
El átomo, como hemos visto antes, está constituido por un núcleo rodeado de electrones. El núcleo atrae a loselectrones, pues tiene una carga positiva, pero, gracias a la fuerza centrífuga, el electrón se mueve en una órbita estable.
Basándonos en la teoría de Bohr y Sommerfeld sobre la estructura atómica, analizaremos la distribución de protones, electrones y neutrones en los átomos del silicio y del germanio.
EL GERMANIO
El germanio es un ejemplo de semiconductor. En la figura 2 se muestra un átomo degermanio. En el centro se halla un núcleo con 32 protones. En este caso los electrones se distribuyen como sigue: 2 electrones en la primera órbita, 8 en la segunda y 18 en la tercera. Los últimos 4 electrones se localizan en la órbita exterior o de valencia.

Átomo de germanio Átomo de silicio

EL SILICIO
El material semiconductor másampliamente utilizado es el silicio. Un átomo aislado de silicio tiene 14 protones y 14 electrones. Como puede apreciarse en la figura 2.1, la primera órbita contiene 2 electrones, y la segunda contiene 8. Los 4 electrones restantes se hallan en la órbita exterior.
En el átomo de silicio el núcleo y las dos primeras órbitas constituyen la parte interna del átomo de silicio. Esta parte interna...