Materiales semiconductores

MATERIALES SEMICONDUCTORES
Los materiales semiconductores puros se encuentran en la columna IV de l tabla periódica y los más utilizados son el Silicio y el germanio por sus bunas característicasy sobre todo por su gran disponibilidad en la naturaleza.
A veces nos interesa dopar el semiconductor para variar alguna de sus propiedades. Podemos encontrar dopados:
Dopado N (Exceso deelectrones).
Dopado P (Exceso de huecos).
La existencia de electrones libres (que puedan dar corriente) es una cuestión energética. Analizaremos el átomo de Silicio, ya que este es uno de los más importantes:ÁTOMO AISLADO DE SILICIO (número atómico 14)
Los dos primeros niveles (E1 y E2) acomodan: 2 y 8 electrones
Estos electrones están ligados al átomo y no pueden ser perturbados.
En el tercer nivelE3 restan 4 electrones. Son los llamados electrones de
Valencia, Pueden ser fácilmente liberados de sus posiciones para formar enlaces.
BANDAS DE ENERGÍA:
Todos los materiales semiconductores van adistinguirse por lo que conocemos como ENERGIA DE GAP, que es la energía necesaria para que los electrones salten de la banda de valencia a la banda de conducción. Las energías que tienen loselectrones en el cristal son semejantes a las que tienen en los átomos libres, pero los electrones deben obedecer al principio de exclusión de Pauli (no puede haber dos e- en el mismo estado cuántico)
Enlos sólidos, debido a la interacción entre los átomos que forman el cristal, aparece un desdoblamiento de estados, desdoblamiento de energías.
Cada nivel en el átomo forma una banda. La distanciainteratómica de equilibrio de bandas están separadas en el caso de semiconductores, aparece un GAP de energías no permitidas (Eg), se forman las siguientes bandas de energía:
Banda de conducción: nivelesde energía de los electrones libres (por encima de Ec).
Banda de valencia: energía de los electrones de valencia en los enlaces (por debajo de Ev)
Banda prohibida: intervalo de energía entre Ec...