MECANISMO DE CONDUCCION DE LOS SEMICONDUCTORES
Páginas: 74 (18294 palabras)
Publicado: 15 de diciembre de 2015
MECANISMO DE CONDUCCION DE LOS SEMICONDUCTORES
Los semiconductores son el silicio (Si) y el germanio (Ge) que son elementos ubicados en el grupo IV del sistema periodico.
MATERIAL INTRINSECO
Se le llama así al cristal del semiconductor que es químicamente puro, y que además no presenta defectos en su red cristalina. A 0°k no existen portadores de carga libres, y el semiconductor se comportacomo un aislante, pero al incrementarse la temperatura empiezan a generar pares electrón - hueco.
Estos pares electrón - hueco se generan al romperse los enlaces entre los átomos. Igualmente puede ocurrir aniquilaciones de pares electrón hueco cuando un electrón de la banda de conducción hace una transición a la banda de valencia y ocupa un estado vacío (hueco), este proceso es denominadorecombinación.
En la siguiente figura se muestra lo descrito anteriormente con un modelo de enlace covalente para el silicio:
EL SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO
En una muestra semiconductora de este tipo existen tanto electrones como huecos.
El incremento de temperatura hace que se rompan los enlaces y que los electrones vaguen libremente por toda la red cristalina.
MOVIMIENTO TÉRMICO
EFECTO DE UNCAMPO ELÉCTRICO EXTERNO
MECANISMO DE CONDUCCIÓN INTRÍNSECA
Al aplicarle a la una muestra semiconductora una excitación externa, se logra un flujo ordenado de los electrones y de los huecos.
Son los electrones libres los que realmente se mueven, pero el sentido de la corriente eléctrica, por convenio, se toma sentido contrario.
EL SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO BAJO LA INFLUENCIA DE UN CAMPO EXTERNO
MECANISMO DE CONDUCCION EXTRÍNSECA
El semiconductor extrínseco se obtiene de mezclarlo con elementos del grupo IIIA o VA del sistema periódico. A este proceso se le denomina dopaje del semiconductor extrínseco.
EL DOPAJE CON ELEMENTOS DEL GRUPO IIIA DEL SISTEMA PERIÓDICO se hace regularmente con aluminio (Al), con galio (Ga) o con indio (In). Estas impurezas aportan tres electrones para lograr losenlaces, por eso se denominan aceptores. Los semiconductores dopados con estos elementos reciben el nombre de " Material tipo p " y en ellos existen más huecos que electrones.
Al establecer un campo eléctrico en una muestra de este tipo, son los huecos los que funcionan como puente para los electrones que se desplazan de la región de menor potencial a la de mayor potencial dando origen a lacorriente eléctrica.
EL DOPAJE CON ELEMENTOS DEL GRUPO VA DEL SISTEMA PERIÓDICO se hace regularmente con fósforo (P), con antimonio (Sb) o con arsénico (As). Estas impurezas aportan cuatro electrones para formar los enlaces, por eso se denominan dadores. Los semiconductores dopados con estos elementos reciben el nombre de " Material tipo n " y en ellos existen más electrones que huecos.
Los materialesde este tipo se comportan como los metales, pues requieren de poca energía para conducir corrientes eléctricas, esto se debe al exceso de electrones provocado por las impurezas.
Tanto en el proceso intrínseco como en el extrínseco, no intervienen los cambios de la temperatura porque, como ya se ha dicho, existe un exceso de portadores en los materiales dopados y esto hace que la resistividadsea baja comparada con la del material intrínseco.
Tipos de semiconductores.
Fuente: http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-tipos.html
Conducción Intrínseca: Un elemento tetravalente (grupo IV), si comparte todos sus electrones es un aislante perfecto y
no contribuye a la conductividad eléctrica, esto ocurre a la temperatura del cero absoluto (no hay movimiento térmico).
Perosi se somete a temperatura ambiente en la agitación térmica es suficiente para arrancar un electrón apareciendo así
un doble efecto: el electrón al moverse contribuye a la conducción y deja una vacante llamada hueco. Este hueco puede
ser ocupado por otro electrón. Surge así un portador de carga positiva y otro negativo denominado par electrón-hueco.
Si aparecen en el cristal muchos pares de...
MECANISMO DE CONDUCCION DE LOS SEMICONDUCTORES
Los semiconductores son el silicio (Si) y el germanio (Ge) que son elementos ubicados en el grupo IV del sistema periodico.
MATERIAL INTRINSECO
Se le llama así al cristal del semiconductor que es químicamente puro, y que además no presenta defectos en su red cristalina. A 0°k no existen portadores de carga libres, y el semiconductor se comportacomo un aislante, pero al incrementarse la temperatura empiezan a generar pares electrón - hueco.
Estos pares electrón - hueco se generan al romperse los enlaces entre los átomos. Igualmente puede ocurrir aniquilaciones de pares electrón hueco cuando un electrón de la banda de conducción hace una transición a la banda de valencia y ocupa un estado vacío (hueco), este proceso es denominadorecombinación.
En la siguiente figura se muestra lo descrito anteriormente con un modelo de enlace covalente para el silicio:
EL SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO
En una muestra semiconductora de este tipo existen tanto electrones como huecos.
El incremento de temperatura hace que se rompan los enlaces y que los electrones vaguen libremente por toda la red cristalina.
MOVIMIENTO TÉRMICO
EFECTO DE UNCAMPO ELÉCTRICO EXTERNO
MECANISMO DE CONDUCCIÓN INTRÍNSECA
Al aplicarle a la una muestra semiconductora una excitación externa, se logra un flujo ordenado de los electrones y de los huecos.
Son los electrones libres los que realmente se mueven, pero el sentido de la corriente eléctrica, por convenio, se toma sentido contrario.
EL SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO BAJO LA INFLUENCIA DE UN CAMPO EXTERNO
MECANISMO DE CONDUCCION EXTRÍNSECA
El semiconductor extrínseco se obtiene de mezclarlo con elementos del grupo IIIA o VA del sistema periódico. A este proceso se le denomina dopaje del semiconductor extrínseco.
EL DOPAJE CON ELEMENTOS DEL GRUPO IIIA DEL SISTEMA PERIÓDICO se hace regularmente con aluminio (Al), con galio (Ga) o con indio (In). Estas impurezas aportan tres electrones para lograr losenlaces, por eso se denominan aceptores. Los semiconductores dopados con estos elementos reciben el nombre de " Material tipo p " y en ellos existen más huecos que electrones.
Al establecer un campo eléctrico en una muestra de este tipo, son los huecos los que funcionan como puente para los electrones que se desplazan de la región de menor potencial a la de mayor potencial dando origen a lacorriente eléctrica.
EL DOPAJE CON ELEMENTOS DEL GRUPO VA DEL SISTEMA PERIÓDICO se hace regularmente con fósforo (P), con antimonio (Sb) o con arsénico (As). Estas impurezas aportan cuatro electrones para formar los enlaces, por eso se denominan dadores. Los semiconductores dopados con estos elementos reciben el nombre de " Material tipo n " y en ellos existen más electrones que huecos.
Los materialesde este tipo se comportan como los metales, pues requieren de poca energía para conducir corrientes eléctricas, esto se debe al exceso de electrones provocado por las impurezas.
Tanto en el proceso intrínseco como en el extrínseco, no intervienen los cambios de la temperatura porque, como ya se ha dicho, existe un exceso de portadores en los materiales dopados y esto hace que la resistividadsea baja comparada con la del material intrínseco.
Tipos de semiconductores.
Fuente: http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-tipos.html
Conducción Intrínseca: Un elemento tetravalente (grupo IV), si comparte todos sus electrones es un aislante perfecto y
no contribuye a la conductividad eléctrica, esto ocurre a la temperatura del cero absoluto (no hay movimiento térmico).
Perosi se somete a temperatura ambiente en la agitación térmica es suficiente para arrancar un electrón apareciendo así
un doble efecto: el electrón al moverse contribuye a la conducción y deja una vacante llamada hueco. Este hueco puede
ser ocupado por otro electrón. Surge así un portador de carga positiva y otro negativo denominado par electrón-hueco.
Si aparecen en el cristal muchos pares de...
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