Electronica

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E lectrónica. Materia y
semiconductores
Autor: Héctor Orobio Valencia

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P resentación del curso
Electrónica. Propiedades de la materia y semiconductores, la electrónica utiliza
sistemas diseñados para la conducción y el control del flujo de los electrones u
otras partículas cargadaseléctricamente. Desde el punto de vista de su
conductividad electrónica todos los materiales pueden clasificarse en tres
categorías: aislantes dieléctricos, conductores y semiconductores.
Con este curso podrás aprender el comportamiento de los semiconductores, la
polarización inversa y directa, la regulación de tensión y muchas otras cuestiones
sobre el mundo de la electrónica.

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1 . Semiconductores. Introducción
I. NATURALEZA DE LOS SEMICONDUCTORES
( Estructura Interna de La Materia)
D esde el punto de vista de su conductividad electrónica todos los materiales pueden
clasificarse en tres categorías: aislantes dieléctricos, conductores y
semiconductores. Son materiales aislantes o dieléctricos aquellos que presentan unaalta resistencia al paso de la corriente eléctrica, y conductores por el contrario los
que permiten fácilmente la circulación de la corriente. En una posición intermedia se
encuentran los semiconductores.
La explicación a estas diferencias de conductividad radica en la estructura atómica
de la materia. Sabido es que el átomo constituye la partícula más pequeña que
conserva las característicasde cada elemento químico. También se sabe que los
átomos están compuestos por un núcleo central rodeado de partículas llamadas
electrones, dispuestos en una o más capas exteriores. Así, por ejemplo, la figura
muestra la estructura de un átomo de silicio.

Obsérvese que los electrones están dispuestos en tres capas y de la siguiente
manera: dos electrones en la capa interna y cuatro en laexterna. El núcleo se
compone a su vez de protones y neutrones. Los protones tienen carga eléctrica
positiva, y por tanto tienden a repelerse entre sí. Los electrones dispuestos
alrededor del núcleo tienen carga eléctrica negativa, y de modo análogo, tienden
también a repelerse entre sí. Los neutrones carecen de carga eléctrica, y en
consecuencia no ejercen ninguna acción mutua.
El número totalde electrones dispuestos alrededor del núcleo es siempre igual al
del número de protones contenidos en el núcleo. Puesto que las cargas de un
protón y un electrón son iguales y de signo opuesto, un átomo normal se halla en
estado neutro, es decir, carece de carga eléctrica. Sin embargo, si un átomo pierde
un electrón adquiere inmediatamente carga positiva, puesto que en el mismo hay
másprotones que electrones. Un átomo como el considerado recibe el nombre de
ión positivo. Por el contrario, si un átomo gana un electrón adquiere una carga
negativa, y recibe el nombre de ión negativo.

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S e ha dicho anteriormente que los electrones están dispuestos alrededor del núcleo
en una o varias capas, según el elemento o compuesto químicoque se trate. Los
electrones que se hallan en la capa más externa, llamados electrones de valencia,
son los que poseen mayor energía y los que por hallarse más alejados del núcleo,
pueden separarse más fácilmente del átomo.
Los cuerpos que tienen pocos electrones de valencia (menos de cuatro) tienden a
desprenderse de ellos para adquirir una configuración más estable, y por lo tanto
abundanen electrones de (valencia) libres. Bajo la acción de una diferencia de
potencial, estos electrones se desplazan de manera conjunta y ordenada, formando
una corriente eléctrica. Los materiales que permiten un fácil establecimiento de la
corriente eléctrica cuando se les aplica una diferencia de potencial son buenos
conductores de la primera y se les da el nombre genérico de conductores. La...