Ingenieria Electrónica

TEMA 1. SEMICONDUCTORES

http://www.tech-faq.com/wp-content/uploads/images/integrated-circuit-layout.jpg

IEEE 125 Aniversary: http://www.flickr.com/photos/ieee125/with/2809342254/

María Jesús Martín Martínez : mjmm@usal.es

1

TEMA 1. SEMICONDUCTORES

1.

Sólidos Cristalinos

2.

Semiconductores

3.

Semiconductores intrínsecos y extrínsecos

4.

Densidad deportadores en un semiconductor

5. Transporte de portadores en un semiconductor
-

Difusión

6.

Arrastre
Generación-recombinación

Ejercicios propuestos

María Jesús Martín Martínez : mjmm@usal.es

2

TEMA 1. SEMICONDUCTORES


1.1. SÓLIDOS CRISTALINOS

Sólidos cristalinos


Una posible clasificación de los
materiales atendiendo a su estructura
cristalina: cristalinos,policristalinos,
amorfos.



Los sólidos cristalinos son agrupaciones
periódicas de una estructura base, que
por traslación reproduce todo el material
cristalino.



Existen siete sistemas cristalinos



En particular nos va a interesar el
sistema cúbico (centrado en las caras)
dado que es el sistema en el que
cristalizan la mayoría de los materiales
sólidos electrónicos.http://enciclopedia.us.es/index.php/Redes_de_Bravais

D. Pardo, et al. 1999

María Jesús Martín Martínez : mjmm@usal.es

3

TEMA 1. SEMICONDUCTORES


1.1. SÓLIDOS CRISTALINOS

Clasificación de Sólidos cristalinos en función de sus propiedades eléctricas


Los Semiconductores son materiales que poseen propiedades intermedias de
conducción.
 Los materiales semiconductores másimportantes son




Silicio
Germanio
GaAs

D. Pardo, et al. 1999



Ambos cristalizan en el sistema cúbico con red centrada en las caras.



Para comprender mejor esta definición es necesario recordar la clasificación de los
elementos según su capacidad de conducción; en la naturaleza encontramos
materiales:




Conductores
Aislantes
Semiconductores
María Jesús MartínMartínez : mjmm@usal.es

4

TEMA 1. SEMICONDUCTORES


1.1. SÓLIDOS CRISTALINOS

Clasificación de Sólidos cristalinos en función de sus propiedades
eléctricas



Metales, semiconductores, aislantes…



Pero ¿cuales son las características físicas
que diferencian a cada uno de ellos?.
 Debemos ahondar un poco mas en el
estudio de la física de los componentes.
 Losmateriales que encontramos en
nuestro medio son la combinación
ordenada o estructurada de una serie de
elementos conocidos como átomos
 Estos se unen entre sí para formar las
moléculas y la unión de estas forma a la
vez los diferentes elementos de la
naturaleza.



Desde el punto de vista electrónico  nos
interesa la CONDUCTIVIDAD eléctrica del
material electrones libres que puedan serarrastrados por un campo eléctrico (o
potencial) y contribuyan a una corriente
www.textoscientificos.com

María Jesús Martín Martínez : mjmm@usal.es

5

TEMA 1. SEMICONDUCTORES

1.

Sólidos Cristalinos

2.

Semiconductores

3.

Semiconductores intrínsecos y extrínsecos

4.

Densidad de portadores en un semiconductor

5. Transporte de portadores en un semiconductor
-Difusión

6.

Arrastre
Generación-recombinación

Ejercicios propuestos

María Jesús Martín Martínez : mjmm@usal.es

6

TEMA 1. SEMICONDUCTORES


1.2. SEMICONDUCTORES

Análisis Físico: La existencia de electrones libres (que puedan dar corriente) es
una cuestión energética:


Átomo aislado de H (número atómico 1)


Durante el estudio del átomo, muchos científicos hantratado de explicar como esta formado y
ordenado este, existen muchas teorías algunas de las cuales se contradicen; se pueden citar
algunos modelos: Modelo Atómico de Dalton, Rutherford, Bohr y Schrödinger.

www.sc.ehu.es



colos.inf.um.es

Las energías discretas que puede tener el electrón son:

cte
En   2
n

http://www.quimicaweb.net

María Jesús Martín Martínez :...