Electronica

GUÍA DE ELECTRÓNICA BÁSICA
1: Como se define un semiconductor
R: Los semiconductores son materiales cuya conductividad varía con la temperatura, pudiendo comportarse como conductores o como aislantes. Resulta que se desean variaciones de la conductividad no con la temperatura sino controlables eléctricamente por el hombre.

Para conseguir esto, se introducen átomos de otros elementos en elsemiconductor. Estos átomos se llaman impurezas y tras su introducción, el material semiconductor presenta una conductividad controlable eléctricamente.
Existen dos tipos de impurezas, las P y las N, que cambian la conductividad del silicio y determinan el tipo de cristal a fabricar. Por tanto, como hay dos tipos de impurezas habrá dos tipos fundamentales de cristales, cristales de impurezas P ycristales de impurezas tipo N.
El material semiconductor más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son usados en la fabricación de circuitos. El silicio está presente de manera natural en la arena por lo que se encuentra con abundancia en la naturaleza. Además, el Si presenta propiedades mecánicas y eléctricas buenas. Su purificación esrelativamente sencilla (llegándose a Si puro del 99,99999%) y el Si se presta fácilmente a ser oxidado, formándose SiO2 y constituyendo un aislante que se utiliza en todos los transistores de la tecnología CMOS.

2. Cuales son los valores atómicos se toman en cuenta para el Silicio y el Germanio

R: Silicio = 14 Germanio =32
Propiedades del germanio y del silicio. |
  | Ge | Si |Número atómico | 32 | 14 |
Masa atómica (g/mol) | 72,6 | 28,08 |
Radio atómico (nm) | 0,137 | 0,132 |
Estructura electrónica | [Ar]4s23d104p2 | [Ne]3s23p2 |
Densidad (kg/m3) | 5323 | 2330 |
Temperatura de fusión | 937,4 ºC | 1410 ºC |
Calor específico (J/kg·ºC) | 309 | 677 |
Anchura banda prohibida a 300 K | 0,67 eV | 1,12 eV |
Movilidad electrones a 300 K | 0,39 m2/Vs | 0,135 m2/Vs |Movilidad huecos a 300 K | 0,182 m2/Vs | 0,05 m2/Vs |
Resistividad intrínseca a 300 K | 0,47  m | 2300  m |

3. Cuales son las características básicas de los semiconductores
R: Una propiedad importante en los semiconductores es que posibilita el poder modificar su resistividad de manera controlada entre márgenes muy amplios. La razón primera de este comportamiento diferente reside en suestructura atómica, básicamente en la distancia interatómica de sus átomos en la red así como el tipo de enlace entre ellos.
4. Ilustre la estructura atómica del silicio

CRISTAL DE SILICIO PURO

5. Mencione la clasificación de los semiconductores

R: Semiconductores intrínsecos
Es un cristal de silicio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentesentre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente, algunos electrones pueden, absorbiendo la energía necesaria, saltar a la banda de conducción, dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente son de 1,12 y 0,67 eV para el silicio y el germaniorespectivamente.
Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer desde el estado energético correspondiente a la banda de conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este fenómeno, se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se igualan, de modo que laconcentración global de electrones y huecos permanece invariable. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que:
ni = n = p
siendo ni la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura. Si se somete el cristal a una diferencia de tensión, se producen dos corrientes eléctricas. Por un...