Semiconductores

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ingeniería
Física de Semiconductores
Fabricación de un semiconductor: Uniones de aleación
Heriberto de Jesús Aguilar Juárez
Espinosa Luna Daniel Eduardo

Introducción.
En la naturaleza existe una gran variedad de materiales con una amplia variedad de características como ejemplo: su textura, densidad, color entre otras.
Desde el puntode vista eléctrico hay tres grandes categorías:
Conductores, aislantes y semiconductores.

Conductores.
Los conductores son materiales que presentan una menor resistencia al paso de corriente eléctrica.
Entre los más comunes están el cobre, aluminio, plata y oro. Todos en escala de mayor a menor uso.

Aislantes.
Los materiales aislantes o también conocidos como dieléctricos son aquellos enlos que la resistencia al paso de corriente es muy alto, esto debido a que la banda prohibida en muy grande por lo cual los electrones no pueden pasar de la banda de valencia a la de conducción, a diferencia de los conductores que la banda prohibida es mínima.
Entre los materiales aislantes mas comunes se tiene a los plásticos, madera, vidrio, etc.

Semiconductor.
Es el material que seencuentra en un estado intermedio comparado con un aislante o un conductor,
Ya que este puede comportarse como aislante o conductor dependiendo de factores como la temperatura pues a 0K se comporta como aislante pero a temperatura ambiente se acerca mas al comportamiento de un conductor.
Dentro de los semiconductores mas comunes se encuentran el Silicio, Germanio, Indio, Cadmio, etc.
Los materialesseminconductroes se pueden clasificar en 2 tipos:
* Intrínsecos
* Extrínsecos
Semiconductor intrínseco:
Se dice que un semiconductor es intrínseco cuando se encuentra en estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de su estructura. En ese caso, la cantidad de huecos que dejan los electrones en la banda de valencia al atravesar la banda prohibidaserá igual a la cantidad de electrones libres que se encuentran presentes en la banda de conducción.

Semiconductor extrínseco:
Los semiconductores extrínsecos se forman añadiendo pequeñas cantidades de impurezas
a los semiconductores puros. El objetivo es modificar su comportamiento eléctrico al alterar la
densidad de portadores de carga libres.Semiconductor extrínseco. (dopado)
(Cabe señalar que dependiendo de la impureza con que se contamine se obtendrá un nuevo tipo de material, en este caso al agregar boro, se incrementa en numero de huecos y se obtiene un material tipo p).

Semiconductor intrínseco. (puro)

Existen diversas formas de fabricar dispositivos semiconductores,tales como el crecimiento epitaxial, la difusión térmica, la implantación térmica y las uniones de aleación. Además de que varían según cada productora.
La fabricación de semiconductores es algo delicada, ya que como estos son dispositivos muy pequeños no se pueden producir individualmente por lo cual en la producción se realizan miles como el caso de las conocidas obleas .
Otro factor es queen los lugares donde se fabrican son muy “limpios” ya que en estos la existencia de polvo puede alterar el producto, pues eso contaminaría el semiconductor.

A continuación describiremos el método de uniones de aleación, el cual fue un método con mucho éxito en la producción masiva de diodos principalmente de Germanio, hasta que la aplicación de semiconductores fue mayor y con ello aumento lademanda, y por consecuencia el uso de otros métodos para la fabricación de semiconductores.

Uniones de aleación.
Comenzaremos por definir aleación, una aleación es una mezcla de dos o más materiales a través del fundido de ellos en donde al menos uno de ellos es un metal.

Para explicar este proceso de fabricación lo ejemplificaremos con la fabricación de un transistor p-n-p.
Este proceso...