SEMICONDUCTORES Y TRANSISTORES

SEMICONDUCTORES Y TRANSISTORES
7-1 SEMICONDUCTORES
De todos los elementos conocidos, que se extiende desde los mejores aislantes a la
mejores conductores, existe un grupo en el medio que ha sido llamado
semiconductores. Los materiales semiconductores habituales son puro cristal
germanio y silicio; generalmente germanio, aunque el selenio, cesio,
boro, y muchos óxidos y carburos podrían ser porlo clasifican. Por ejemplo,
cobre, germanio y el vidrio tienen resistividades relativas en ohmios-cir. mil / ft como
de la siguiente manera: Cobre Germanio Glass
10 106-109 1019
Por lo tanto, se ve que el germanio es a la vez un conductor pobre y una pobre
aislador, y se llama adecuadamente un semiconductor. Materiales semiconductores
son cristales, como el cuarzo o la sal, cuya estructura secaracteriza por
relaciones fijas entre los átomos. Los átomos están unidos
internamente en configuraciones definidas, y los lazos que los atan
juntos son los electrones de las conchas exteriores de los cuales los átomos están
compuesto. Ver Fig. 7-l (a). En base a esta estructura cristalina, una pura
semiconductor no debería tener una conductividad que sea y, por lo tanto,
teóricamente debería tenerresistividad infinita y por lo tanto actuar como un aislante.
Características semiconductores son provocados por dos factores:
impurezas en la estructura cristalina que producirán un exceso o
La deficiencia de electrones libres, o la absorción de la energía del calor o de la luz
que puede romper electrones sueltos vinculantes los átomos juntos. Es la libre
electrones que dan al material suconductividad.
La conducción causada por las impurezas es el principio básico que subyace
funcionamiento de diodos semiconductores y transistores. El germanio tiene de cuatro
electrones en su capa externa y los cuatro se utilizan para atar los átomos
juntos en la red cristalina como se muestra en la figura. Si, ahora, una impureza
átomo, como el arsénico, se introduce con cinco electrones externos, habráun electrón extra por átomo libre para servir como un portador de electricidad negativa;
los otros cuatro entrarán los bonos interatómicas de los cristales regulares
estructura. Ver Fig. 7-1 (b). Así, los electrones adicionales suministrados por el
contaminante será suficientemente libre para pasear por la red cristalina
estructura y conducta de la electricidad. Un semiconductor que tiene dichoexceso
electrones se conoce como el tipo de televisión, porque la conducción se realiza por
portadores negativos, electrones. Las impurezas utilizados (arsénico, antimonio, o
fósforo) para producir este tipo de semiconductores se llaman donantes
porque donan los electrones en exceso.
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76 ELECTRÓNICA BÁSICOS
(segundo)
Indio 2, 8. 18, 18, 3 o boro 2, 3
Extra + carga (ausencia de electrones)
Fig. 7-1(a) enlaces atómicos en cristal de germanio.
(b) La introducción de impurezas con 5 electrones al suministro gratuito
electrón.
(c) La introducción de impurezas con 3 electrones para proveer una positiva
agujero.
Propiedades semiconductoras también se pueden obtener mediante el uso de impurezas
que tiene uno menos electrón en la órbita externa. Con referencia a germanio,
impurezas adecuados quetienen sólo tres electrones en la órbita exterior son
galio, aluminio, boro, o indio. Como un átomo de impureza entra en el
estructura cristalina habrá una deficiencia de un electrón, dejando una
vacante, o agujero. Ver Fig 7-l (c). Desde un agujero es una ausencia de un electrón se
actúa como una carga positiva y por lo tanto se convierte en un portador de electricidad positiva.
Vea la Sección 1.2.Un semiconductor que tiene tales propiedades es conocido como
P-tipo. Las impurezas que producen este tipo de semiconductores se llaman
aceptores porque producen agujeros que pueden aceptar electrones.
7-2 Unión PN
Si una pieza de material de tipo P se coloca en contacto íntimo con una
pieza de material de tipo TV, se forma una unión P-TV. Se ha encontrado que
corriente eléctrica pasar...