Materiales semiconductores

Materiales semiconductores
Los semiconductores son materiales cuya conductancia eléctrica puede ser controlada de forma permanente o dinámica variando su estado desde conductor a aislante.
Debido a su uso en dispositivos tales como los transistores (y por tanto en computadoras) y en los laseres, la búsqueda de nuevos materiales semiconductores y la mejora de los materiales existentes es unimportante campo de estudio en la ciencia de materiales.
Lista materiales semiconductores
Grupo IV
Elementos del Grupo IV. Semiconductores elementales
Diamante (C)
Silicio (Si)
Germanio (Ge)
Elementos del Grupo IV. Semiconductores compuestos
Carburo de silicio (SiC)
Silicio-germanio (SiGe)
Grupo III-V
Semiconductores con elementos de los grupos III y V
Antimoniuro de aluminio(AlSb)
Arseniuro de aluminio (AlAs)
Nitruro de aluminio (AlN)
Fosfuro de aluminio (AlP)
Nitruro de boro (BN)
Fosfuro de boro (BP)
Arseniuro de boro (BAs)
Antimoniuro de galio (GaSb)
Arseniuro de galio (GaAs)
Nitruro de galio (GaN)
Fosfuro de galio (GaP)
Antimoniuro de indio (InSb)
Arseniuro de indio (InAs)
Nitruro de indio (InN)
Fosfuro de indio (InP)
Semiconductores porcapas
Yoduro de estaño II (PbI2)
Disulfuro de molibdeno (MoS2)
Seleniuro de galio (GaSe)
Sulfuro de estaño (SnS)
Sulfuro de bismuto (Bi2S3)
Tipos de semiconductores

Semiconductores intrínsecos
Es un cristal de silicio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces 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 germanio respectivamente.
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Semiconductores extrínsecos
Si a un semiconductor intrínseco, como elanterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.
Semiconductor tipo N
Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopadoañadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativas o electrones).
Cuando el material dopante es añadido, éste aporta sus electrones más débilmente vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente dopante es también conocido como material donante ya que da algunos de sus electrones.
Semiconductor tipoP
Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).
Cuando el material dopante es añadido, éste libera los electrones más débilmente vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido comomaterial aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son conocidos como huecos.
a) ESTRUCTURA ATÓMICA DE LOS SEMICONDUCTORES:
 
Las propiedades eléctricas de un material semiconductor vienen determinadas por su estructura atómica. En un cristal puro de germanio o de silicio, los átomos están unidos entre sí en disposición periódica, formando una rejilla cúbica tipo diamanteperfectamente regular. Cada átomo del cristal tiene cuatro electrones de valencia, cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo vecino formando un enlace covalente. Al no tener los electrones libertad de movimiento, a bajas temperaturas y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
b) OBTENCIÓN DE LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES:
SILICIO
Se prepara en forma de...