nose

Diapositiva 1
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Materia y átomos

Números cuánticos
n

n

n

n

n : número cuántico
principal (capa)
l : momento angular orbital
(forma de la órbita)
ml : magnético orbital
(orientación de la órbita)
ms: Espin (sentido de giro)

Principio de exclusión
de PauliDiapositiva 2
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Materia y átomos

Diapositiva 3
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Materia y átomos

E3
E2
E1

Diapositiva 4
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en loscristales
Estructura de bandas del estado sólido

Ec
E3
E2
Ev
E1

Los
Los niveles
niveles de
de energía
energía en
en los
los átomos
átomos forman
forman
bandas
de
energía
en
los
cristales
bandas de energía en los cristales

Diapositiva 5
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Clasificación de la materiadesde el punto de
vista de su comportamiento eléctrico

EEcc
EEcc
EEvv
EEvv
EE11

Diapositiva 6
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Aislante

Conductor muy malo de la electricidad
n
n
n

Banda de valencia llena
Muy separadas
Banda de conducción vacía
Banda prohibida no tiene estados cuánticos

Requieregran cantidad de suministro
de energía para conducir

Diapositiva 7
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Semiconductor

Conductor mediano de la electricidad
n
n
n

Banda de valencia llena
a 0ºK
Banda de conducción vacía
Banda prohibida no tiene estados cuánticos

Ancho de la banda prohibida

EG (T ) = EGO − kTGe:

EG (T ) = 0,785 − 2,23 ×10 −4 T

Si:

E G (T ) = 1,21 − 3,6 × 10 −4 T

Diapositiva 8
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Estructura de bandas de un semiconductor

Estados
cuánticos vacíos

Aislante

Semiconductor

Electrón
libre

Estados cuánticos
ocupados

Electrón
ligado

Hueco

Diapositiva9
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Metal

Buen conductor de la electricidad
n
n

Banda de valencia
Banda de conducción

se solapan

No existe banda prohibida

Diapositiva 10
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Estructura cristalina demetales y semiconductores

Cristal.
Sistema espacial de átomos o moléculas (iones)
construido por la repetición sistemática en las tres
direcciones del espacio de alguna unidad
estructural fundamental .

Estructura cristalina
Está caracterizada por la energía potencial que
es función periódica del espacio y su valor en
cualquier punto es la contribución de todos los
átomos que la componen.Diapositiva 11
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Estructura cristalina de metales y semiconductores

Número de átomos
en un cristal

A× d
N=
Pa

Diapositiva 12
FUNDAMENTOS DE DISPOSITIVOS ELECTRONICOS SEMICONDUCTORES

Teoría de bandas de energía en los cristales
Ejercicio 1. En ocasiones es necesario conocerla densidad de átomos
que tiene la red cristalina de un metal o semiconductor, bien para
calcular la densidad electrónica, la energía del nivel de Fermi, etc. y no
se dispone del dato. Pero mediante el número de Avogadro y el peso
atómico y la densidad o peso específico del elemento, podremos
calcularlo. Calcular la concentración atómica de los elementos que
figuran en la tabla.
DATOS...