Electronica

ELECTRÓNICA APLICADA

UNIDAD I Componentes básicos electrónicos

Introducción:
En los últimos años la investigación de la física del estado sólido de la materia, ha provisto a los científicos de los conocimientos necesarios para producir nuevos dispositivos electrónicos, los semiconductores que ocupan hoy día un lugar de prominencia en el mundo de la electrónica.Componentes prácticamente desconocidos hace treinta años, surgen hoy, desplazando a las válvulas de vacío (tubos) de funciones que hasta hace poco se creían de su exclusiva propiedad.

Para el estudio y comprensión de los fenómenos que ocurren en dispositivos semiconductores, es necesario conocer algunos detalles del mundo atómico, como por ejemplo:
• Su estructura• Propiedades de las partículas que lo Integran

El ATOMO
Modelo atómico de BOHN

NUCLEO K L M N O P Q
Fig.1

El componente fundamental de la materia, es decir, de todo lo que nos rodea, es el átomo que se le asigna una estructura como lo indica la Fig. (1), compuesto de un núcleo, el que contiene partículas llamadas:

- Protones: Carga eléctricapositiva (+) de masa mayor que el neutrón.
- Neutrones: Sin carga eléctrica, menor masa y más inestable
- Alrededor del núcleo giran partículas llamadas electrones, de carga eléctrica negativa (-), constituyen el elemento fundamental de la electricidad.

Propiedades del átomo

1) Los protones que poseen carga eléctrica positiva de igual magnitud que la del electrón,son aproximadamente 1800 veces más pesado.
2) Un átomo normal, el número de electrones que giran alrededor del núcleo, es igual al número de protones, y por ello se dice que un átomo es eléctricamente neutro.
3) Debido al movimiento de rotación de los electrones alrededor del núcleo a, actúa sobre él una fuerza centrífuga que trata de alejarlos del núcleo. Esta fuerza se equilibra con la fuerzade atracción del núcleo lo que mantiene al electrón en una órbita estable.(Fig. 2)

v

Fc
e-

Fig. 2
4) Todo lo que nos rodea, es decir, todos los materiales que forman nuestro mundo diario, están formados por aproximadamente 100 sustancias básicas o elementos.

Ejemplo:
H , Ca , N , O , K , Cl , Cu, Na, etc

O bien una combinación de dos o más elementosbásicos

Ejemplo:
Agua, Sal, Acero, Bronce, etc.

5) Cada elemento básico posee una cantidad diferente de electrones girando alrededor del núcleo, en diferentes órbitas que se designan con las letras:

K, L, M, N, O, P, Q

La órbita más cercana al núcleo es la capa K; y la mas alejada del núcleo se designa con la letra Q.
La última capa u orbital de un átomose denomina capa de valencia.
Un átomo que posee en su última capa un número máximo de 8 e-, este elemento se comporta como un aislador.

Ejemplo:

Gases Nobles como el Neón, Argón,. Kriptón, etc.

Aquellos átomos que poseen 1, 2 o 3 electrones en el último orbital son buenos conductores.

Ejemplo:

Oro, Plata, Cobre, etc.

Los átomos que poseen 4electrones en su ultimo orbital se denominan semi conductores.

Ejemplo:

Germanio, Silicio, etc.

6) Los electrones ubicados en la última capa, son los que determinan las propiedades químicas y eléctricas de un elemento y se denominan electrones de valencia y la capa que los contiene capa de valencia.

7) Sobre la capa de valencia existen niveles vacantes en las que se denominan nivelesde excitación.

• Banda de valencia: Es la zona en que los electrones se encuentran semilibres.
• Banda de conducción: Es la zona donde los electrones se encuentran con la suficiente energía como para moverse libremente en una estructura cristalina.
• Banda prohibida: Zona cerrada al paso libre de los electrones entre las bandas de conducción y de valencia....