Semiconductores

LOS SEMICONDUCTORES
Como lo implica el nombre, la resistividad eléctrica de un semiconductor es intermedia entre la de un buen conductor y la de un buen aislante, pero como lo mencionamos, este essólo uno de los aspectos interesantes de estos materiales.
Ejemplificaremos estos materiales con los casos más simples: el germanio y el silicio. Ambos elementos tienen cuatro electrones en su capaelectrónica más externa y cristalizan en estructura de diamante (Figura 24). Como puede observarse, cada átomo está en el centro de un tetraedro regular ligado por covalencia con cuatro vecinos cercanosen las esquinas, de modo tal que sus cuatro electrones externos están ocupados y por tanto los materiales deberán ser aislantes.

Figura 24.
Sin embargo, las ligaduras de estos átomos se rompenmuy fácilmente, de modo que con una pequeñísima cantidad de energía es posible liberar electrones para que deambulen por la red cristalina. Al arrancar de la ligadura covalente uno de estos electrones,se genera un agujero de electrón que lucirá como una carga positiva, agujero que de inmediato será ocupado por otro electrón de un átomo vecino, generando de nuevo otro agujero y así sucesivamente, demodo tal que los agujeros viajarán por la red cristalina dando origen a una corriente de agujeros. Obsérvese que esta corriente se ha generado por medio de la adición de energía al sistema y no hahabido adición de cargas, de modo que el número de electrones es igual al número de agujeros y, no obstante, hay corriente eléctrica. Por ello, a esta conductividad se le denomina conductividadintrínseca.
Un símil útil para entender la conducción en un semiconductor es el siguiente: imaginemos un cristal sin ligaduras rotas, como un estacionamiento de automóviles completamente lleno. En sus pisosinferiores ningún auto (electrón) se puede mover pues no tiene a donde ir. De pronto, un automóvil del primer piso ocupado decide subir a alguno de los pisos superiores donde sí hay espacio, y...