percepciones

Materiales semiconductores
Estructura del átomo
Cómo es bien sabido, el átomo está compuesto de núcleo que contiene subpartículas tales como el protón (con carga positiva) y los neutrones sincarga. En su periferia, orbitando alrededor del núcleo están los electrones con mucha menor masa que las partículas del núcleo (unas 2000 veces menor).
Estos electrones pueden ser de dos tipos:
1.Electrones ligados al núcleo: orbitan capas interiores del átomo, cerca de este y muy difícilmente pueden escapar del mismo.
2. Electrones de valencia: orbitan en capas exteriores del átomo, en niveles superiores de energía y pueden escapar en determinadas condiciones del átomo. Del mismo modo, el átomo acepta en tales niveles electrones externos. Los electrones de valencia determinan las propiedadesquímicas de los materiales.
Son los electrones de valencia los que determinan también las propiedades eléctricas de un material y así tenemos:
3. Materiales semiconductores: Estos materiales se comportan como aislantes a bajas temperaturas pero a temperaturas más altas se comportan como conductores. La razón de esto es que los electrones de valencia están ligeramente ligados a sus respectivosnúcleos atómicos, pero no lo suficiente, pues al añadir energía elevando la temperatura son capaces de abandonar el átomo para circular por la red atómica del material. En cuanto un electrón abandona un átomo, en su lugar deja un hueco que puede ser ocupado por otro electrón que estaba circulando por la red.
Los materiales semiconductores más conocidos son: Silicio (Si) y Germanio (Ge), los cualesposeen cuatro electrones de valencia en su último nivel. Por otra parte, hay que decir que tales materiales forman también estructura cristalina.
Hay que destacar que, para añadir energía al material semiconductor, además de calor, también se puede emplear luz.
Teoría de bandas
Esta teoría explica el comportamiento de los materiales al paso de la corriente desde una perspectiva más científica.Definimos Banda de Valencia (BV) al conjunto de energía que poseen los electrones de valencia.
Definimos Banda de Conducción (BC) al conjunto de energía que poseen los electrones para desligarse de sus átomos. Los electrones que estén en esta banda pueden circular por el material si existe una tensión eléctrica que los empuje entre dos puntos.
En base a estos dos conceptos tenemos tres casos:
-Conductor: En este caso la Energía de la banda de valencia es mayor que la de los electrones de la banda de conducción. Así pues, las bandas se superponen y muchos electrones de valencia se sitúan sobre la de conducción con suma facilidad y, por lo tanto con opción de circular por el medio.
- Aislante: En este caso la energía de la banda de conducción es mucho mayor que la energía de la banda devalencia. En este caso, existe una brecha entre la banda de valencia y la de conducción de modo que, los electrones de valencia no pueden acceder a la banda de conducción que estarávacía. Es por ello que el aislante no conduce. Sólo a temperaturas muy altas, estos materiales son conductores.
1. Semiconductores: En este caso, la banda de conducción sigue siendo mayor que la banda de valencia,pero la brecha entre ambas es mucho más pequeña, de modo que, con un incremento pequeño de energía, los electrones de valencia saltan a la banda de conducción y puede circular por el medio. Cuando un electrón salta desde la banda de valencia a la de conducción deja un hueco en la banda de valencia que, aunque parezca extraño, también se considera portador de corriente eléctrica.
Semiconductoresextrínsecos
Son materiales semiconductores puros contaminados con impurezas en mínimas proporciones (una partícula entre un millón). A este proceso de contaminación se le denomina dopaje.
Según el tipo de dopaje que se le realice al material existen dos tipos:
- Tipo N: En este caso se contamina el material con átomos de valencia 5, como son Fósforo (P), Arsénico (As) o Antimonio (Sb). Al...