Semiconductores

TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE ECATEPEC

QUIMICA
Impartida por: GILLERMINA REYES FLORES

SEMICONDUCTORES

1er SEMESTRE

Grupo 5151
Turno vespertino

Escrito por: Martínez Hernández Miguel ángel
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OBJETIVO

Conocer la función de los semiconductores., Como sabemos existen materiales capaces de conducir la corriente eléctrica mejor que otros. Generalizando, se dice que losmateriales que presentan poca resistencia al paso de la corriente eléctrica son conductores. Analógicamente, los que ofrecen mucha resistencia al paso de esta, son llamados aislantes. No existe el aislante perfecto y prácticamente tampoco el conductor perfecto.
Existe un tercer grupo de materiales denominados semiconductores que, como su nombre lo indica, conducen la corriente bajo ciertascondiciones.
Lo que diferencia a cada grupo es su estructura atómica. Los conductores son, generalmente, metales esto se debe a que dichos poseen pocos átomos en sus últimas órbitas y, por lo tanto, tienen tendencia a perderlos con facilidad. De esta forma, cuando varios átomos de un metal, se acercan los electrones de su última órbita se desprenden y circulan desordenadamente entre una verdadera red deátomos. Este hecho (libertad de los electrones) favorece en gran medida el paso de la corriente eléctrica.

Así como los diferentes tipos:
* Semiconductores intrínsecos

* Semiconductores extrínsecos

* Semiconductor tipo N

* Semiconductor tipo P

SEMICONDUCTORES

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversosfactores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.

Elemento | Grupos | Electrones en
la última capa |
Cd | 12 | 2 e- |
Al, Ga, B, In | 13 | 3 e- |
Si, C, Ge | 14 | 4 e- |
P, As, Sb | 15 | 5 e-|
Se, Te, (S) | 16 | 6 e- |

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.
Posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio unaconfiguración electrónica s²p².

TIPOS DE SEMICONDUCTORES
Semiconductores intrínsecos
Es un cristal de Silicio o Germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden absorber la energía necesariapara saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 0,7 eV y 0,3 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer, desde el estado energético correspondiente a la banda de conducción, a un hueco en la bandade valencia liberando energía. A este fenómeno se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece invariable. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumpleque:
ni = n = p
Siendo ni la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura y del tipo de elemento.
Ejemplos de valores de ni a temperatura ambiente (25ºc):
ni (Si) = 1.5 1010cm-3
ni (Ge) = 2.5 1013cm-3
Los electrones y los huecos reciben el nombre de portadores. En los semiconductores, ambos tipos de portadores contribuyen al paso de la corriente eléctrica....