Ingenierias
Páginas: 8 (1878 palabras)
Publicado: 27 de noviembre de 2010
UNIDAD 3 SEMICONDUCTORES
¿A QUE SE LE LLAMA MATERIALES SEMICONDUCTORES?
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre .
Materiales no conductores que mediante la adición de ciertas impurezas, conducen la corriente bajo ciertas condiciones.
en la siguiente tabla se muestran los valorestípicos de resistividad para las tres grandes categorías de materiales que intervienen en la conducción de energía eléctrica
CONDUCTOR | SEMICONDUCTOR | AISLANTE |
1*10-6 Ω-Cm (CU) | 50 Ω-Cm (germanio) | 1*10*12 Ω-cm (mica) |
| 50 Ω-cm (silicio) | |
¿QUE ES UN MATERIAL INTRINSECO?
Es un cristal de silicio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono medianteenlaces covalentes entre 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.
¿QUE ES UN PORTADOR INTRINSECO?
El caso intrínseco se da en cristales puros, donde la densidad de carga es despreciable. Las bandas de conducción solo pueden ser ocupadas por electrones que abandonaron la banda de valencia, dejando una vacancia, o sea un hueco. De esta manera la cantidad de cada tipo de portador esta siempre balanceada.
A los electrones libres localizadosen el material que se deben solo a causas naturales se les conoce como portadores intrínsecos
¿A QUE SE LE LLAMA CONTAMINACION O DOPAJE?
Los semiconductores en sí no presentan propiedades prácticas, por esto se los contamina para darles alguna propiedad especial, como alterar la probabilidad de ocupación de las bandas de energía, crear centros de recombinación, y otros.
Por ejemplo, en uncristal de silicio o de germanio, dopado con elementos pentavalentes (As, P o Sb); al tener éstos elementos 5 electrones en la última capa, resultará que al formarse la estructura cristalina, el quinto electrón no estará ligado en ningún enlace covalente, encontrándose, aún sin estar libre, en un nivel energético superior a los cuatro restantes. Si consideramos el efecto de la temperatura,observaremos que ahora, además de la formación de pares e-h, se liberarán también los electrones no enlazados, ya que la energía necesaria para liberar el electrón excedente es del orden de la centésima parte de la correspondiente a los electrones de los enlaces covalentes (en torno a 0,01 eV).
En cambio si se ha dopado con elementos trivalentes (Al, B, Ga o In), las impurezas aportan una vacante, porlo que se las denomina aceptoras (de electrones, se entiende). Ahora bien, el espacio vacante no es un hueco como el formado antes con el salto de un electrón, si no que tiene un nivel energético ligeramente superior al de la banda de valencia (del orden de 0,01 eV).
En este caso, los electrones saltarán a las vacantes con facilidad dejando huecos en la banda de valencia en mayor númeroque electrones en la banda de conducción, de modo que ahora son los huecos los portadores mayoritarios. Al igual que en el caso anterior, el incremento del número de huecos se ve compensado en cierta medida por la mayor probabilidad de recombinación, de modo que la ley de masas también se cumple en este caso
¿QUE ES UN MATERIAL TIPO N?
Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo unproceso de dopado añadiendo un cierto tipo de elemento, normalmente pentavalente, es decir con 5 electrones en la capa de valencia, al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso, negativos, electrones libres).
¿QUE ES UN MATERIAL TIPO P?
Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de elemento,...
¿A QUE SE LE LLAMA MATERIALES SEMICONDUCTORES?
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre .
Materiales no conductores que mediante la adición de ciertas impurezas, conducen la corriente bajo ciertas condiciones.
en la siguiente tabla se muestran los valorestípicos de resistividad para las tres grandes categorías de materiales que intervienen en la conducción de energía eléctrica
CONDUCTOR | SEMICONDUCTOR | AISLANTE |
1*10-6 Ω-Cm (CU) | 50 Ω-Cm (germanio) | 1*10*12 Ω-cm (mica) |
| 50 Ω-cm (silicio) | |
¿QUE ES UN MATERIAL INTRINSECO?
Es un cristal de silicio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono medianteenlaces covalentes entre 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.
¿QUE ES UN PORTADOR INTRINSECO?
El caso intrínseco se da en cristales puros, donde la densidad de carga es despreciable. Las bandas de conducción solo pueden ser ocupadas por electrones que abandonaron la banda de valencia, dejando una vacancia, o sea un hueco. De esta manera la cantidad de cada tipo de portador esta siempre balanceada.
A los electrones libres localizadosen el material que se deben solo a causas naturales se les conoce como portadores intrínsecos
¿A QUE SE LE LLAMA CONTAMINACION O DOPAJE?
Los semiconductores en sí no presentan propiedades prácticas, por esto se los contamina para darles alguna propiedad especial, como alterar la probabilidad de ocupación de las bandas de energía, crear centros de recombinación, y otros.
Por ejemplo, en uncristal de silicio o de germanio, dopado con elementos pentavalentes (As, P o Sb); al tener éstos elementos 5 electrones en la última capa, resultará que al formarse la estructura cristalina, el quinto electrón no estará ligado en ningún enlace covalente, encontrándose, aún sin estar libre, en un nivel energético superior a los cuatro restantes. Si consideramos el efecto de la temperatura,observaremos que ahora, además de la formación de pares e-h, se liberarán también los electrones no enlazados, ya que la energía necesaria para liberar el electrón excedente es del orden de la centésima parte de la correspondiente a los electrones de los enlaces covalentes (en torno a 0,01 eV).
En cambio si se ha dopado con elementos trivalentes (Al, B, Ga o In), las impurezas aportan una vacante, porlo que se las denomina aceptoras (de electrones, se entiende). Ahora bien, el espacio vacante no es un hueco como el formado antes con el salto de un electrón, si no que tiene un nivel energético ligeramente superior al de la banda de valencia (del orden de 0,01 eV).
En este caso, los electrones saltarán a las vacantes con facilidad dejando huecos en la banda de valencia en mayor númeroque electrones en la banda de conducción, de modo que ahora son los huecos los portadores mayoritarios. Al igual que en el caso anterior, el incremento del número de huecos se ve compensado en cierta medida por la mayor probabilidad de recombinación, de modo que la ley de masas también se cumple en este caso
¿QUE ES UN MATERIAL TIPO N?
Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo unproceso de dopado añadiendo un cierto tipo de elemento, normalmente pentavalente, es decir con 5 electrones en la capa de valencia, al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso, negativos, electrones libres).
¿QUE ES UN MATERIAL TIPO P?
Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de elemento,...
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