Quimica
Páginas: 14 (3323 palabras)
Publicado: 4 de mayo de 2014
Contenido
Introducción
La mayor parte de los dispositivos electrónicos modernos están fabricados a partir de semiconductores. Para comprender el funcionamiento de estos dispositivos cuando se insertan en un circuito eléctrico, es necesario conocer el comportamiento de los componentes desde un punto de vista físico. Por ello, en este tema se presentan las propiedades ycaracterísticas fundamentales de este tipo de materiales.
Si los conductores son materiales que disponen de electrones libres y los aislantes carecen de ellos, los semiconductores se encuentran en una situación intermedia: a la temperatura de 0 K se comportan como aislantes, pero mediante una aportación de energía puede modificarse esta situación, adquiriendo un comportamiento más cercano al de losconductores.
Los materiales semiconductores de uso común en la tecnología microelectrónica son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio. Se trata de elementos del grupo IV de la tabla periódica, o bien combinaciones de elementos de los grupos III y V. De todos ellos, el más empleado actualmente es el silicio, por lo que la discusión en este tema va a estar centrada en dicho elemento. No obstante lagran mayoría de lo aquí expuesto puede aplicarse a cualquier semiconductor.
Objetivo
Objetivo General:
Conocer los fundamentos teóricos que explican las propiedades de los materiales semiconductores, algunas de sus aplicaciones más importantes y definiciones básicas además de la forma en las que se obtienen y las aplicaciones de los materiales semiconductores.
Objetivo Específico:Identificar cada una de las características físicas y químicas de los semiconductores.
Determinar cómo se obtienen y su uso en la industria.
Semiconductores
Son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante. Ciertos metales, como el cobre y la plata son excelentes conductores, por otro lado,ciertos aislantes como el diamante son muy malos conductores. A temperaturas muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislantes. Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas o en presencia de luz, la conductividad puede aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a los de los metales.
Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica seindican en la tabla adjunta.
Número atómico
Nombre del elemento
Pertenece a:
48
Cd (Cadmio)
Metales
5
B (Boro)
No metales
13
Al (Aluminio)
Metales
31
Ga (Galio)
Metales
49
In (Indio)
Metales
14
Si (Silicio)
Metaloides
32
Ge (Germanio)
Metaloides
15
P (Fósforo)
No metales
33
As (Arsénico)
Metaloides
51
Sb (Antimonio)
Metaloides
16
S (Azufre)
No metales
34
Se(Selenio)
No metales
52
Te (Telurio)
Metaloides
El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los grupos 14 y 15 respectivamente (GaAs, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre.
La característica común a todosellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².
En un cristal puro de germanio o de silicio, los átomos están unidos entre sí en disposición periódica, formando una rejilla cúbica tipo diamante perfectamente regular. Como cada átomo de cristal tiene cuatro valencias, cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo vecino formando un enlacecovalente. Al no tener los electrones libertad de movimiento, a bajas temperaturas y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
Historia de los semiconductores
La historia de los semiconductores comienza en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños diodos y se emplearon a principios del siglo XX, en los radiorreceptores de esa época.
En 1940...
Introducción
La mayor parte de los dispositivos electrónicos modernos están fabricados a partir de semiconductores. Para comprender el funcionamiento de estos dispositivos cuando se insertan en un circuito eléctrico, es necesario conocer el comportamiento de los componentes desde un punto de vista físico. Por ello, en este tema se presentan las propiedades ycaracterísticas fundamentales de este tipo de materiales.
Si los conductores son materiales que disponen de electrones libres y los aislantes carecen de ellos, los semiconductores se encuentran en una situación intermedia: a la temperatura de 0 K se comportan como aislantes, pero mediante una aportación de energía puede modificarse esta situación, adquiriendo un comportamiento más cercano al de losconductores.
Los materiales semiconductores de uso común en la tecnología microelectrónica son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio. Se trata de elementos del grupo IV de la tabla periódica, o bien combinaciones de elementos de los grupos III y V. De todos ellos, el más empleado actualmente es el silicio, por lo que la discusión en este tema va a estar centrada en dicho elemento. No obstante lagran mayoría de lo aquí expuesto puede aplicarse a cualquier semiconductor.
Objetivo
Objetivo General:
Conocer los fundamentos teóricos que explican las propiedades de los materiales semiconductores, algunas de sus aplicaciones más importantes y definiciones básicas además de la forma en las que se obtienen y las aplicaciones de los materiales semiconductores.
Objetivo Específico:Identificar cada una de las características físicas y químicas de los semiconductores.
Determinar cómo se obtienen y su uso en la industria.
Semiconductores
Son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante. Ciertos metales, como el cobre y la plata son excelentes conductores, por otro lado,ciertos aislantes como el diamante son muy malos conductores. A temperaturas muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislantes. Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas o en presencia de luz, la conductividad puede aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a los de los metales.
Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica seindican en la tabla adjunta.
Número atómico
Nombre del elemento
Pertenece a:
48
Cd (Cadmio)
Metales
5
B (Boro)
No metales
13
Al (Aluminio)
Metales
31
Ga (Galio)
Metales
49
In (Indio)
Metales
14
Si (Silicio)
Metaloides
32
Ge (Germanio)
Metaloides
15
P (Fósforo)
No metales
33
As (Arsénico)
Metaloides
51
Sb (Antimonio)
Metaloides
16
S (Azufre)
No metales
34
Se(Selenio)
No metales
52
Te (Telurio)
Metaloides
El elemento semiconductor más usado es el silicio, el segundo el germanio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los grupos 14 y 15 respectivamente (GaAs, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre.
La característica común a todosellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².
En un cristal puro de germanio o de silicio, los átomos están unidos entre sí en disposición periódica, formando una rejilla cúbica tipo diamante perfectamente regular. Como cada átomo de cristal tiene cuatro valencias, cada uno de los cuales interactúa con el electrón del átomo vecino formando un enlacecovalente. Al no tener los electrones libertad de movimiento, a bajas temperaturas y en estado cristalino puro, el material actúa como un aislante.
Historia de los semiconductores
La historia de los semiconductores comienza en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños diodos y se emplearon a principios del siglo XX, en los radiorreceptores de esa época.
En 1940...
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