semiconductores

Páginas: 5 (1080 palabras) Publicado: 30 de enero de 2014
Aplicaciones de los semiconductores
A partir de la década de 1950, los dispositivos semiconductores -conocidos también como dispositivos de
estado sólido- remplazaron los tubos electrónicos de la industria tradicional. Por la enorme reducción de tamaño,
consumo de energía y costo, acompañada de una mucho mayor durabilidad y confiabilidad, los dispositivos
semiconductores significaronun cambio revolucionario en las telecomunicaciones, la computación, el
almacenamiento de información, etc.
Desde el punto de vista de su forma de operación, el dispositivo semiconductor más simple y fundamental
es el diodo; todos los demás dispositivos pueden entenderse en base a su funcionamiento.
Cuando un semiconductor de tipo n y otro de tipo p se unen del modo indicado en la Figura4, las
concentraciones inicialmente desiguales de electrones y vacantes dan lugar a una trasferencia de electrones a través
de la unión desde el lado p al n y de vacantes desde el lado n al p. Como resultado, se crea una doble capa de carga
en la unión semejante a la de un condensador de placas paralelas, siendo negativo el lado p y positivo el lado n.
Banda de
conducción
Niveldador
Banda de
conducción
Nivel
aceptor
Banda de
valencia
Banda de
valencia
Energía
Semiconductor tipo-n Semiconductor tipo-p
Electrones -
Vacantes +
Lado p Lado n
Electrones -
Vacantes +
Lado p Lado n
-
-
-
-
+
+
+
+
Figura 4 Unión pn. Debido a
la diferencia de sus
concentraciones, las vacantes
se transfieren del lado p al n y
loselectrones se difunden del
lado n al p. Como resultado,
existe una doble capa de carga
en la unión, siendo negativo el
lado p y positivo el n.
Figura 3 En un semiconductor con átomos dadores (por ejemplo P
en Si), el nivel dador se encuentra justo por debajo de la banda de
conducción. Los electrones ( ) son promocionados fácilmente a
la banda de conducción. El semiconductor es de tipo-n.En un
semiconductor con átomos aceptores ( por ejemplo Al en Si), el
nivel aceptor se encuentra justo por encima de la banda de
valencia. Los electrones son promovidos fácilmemnte al nivel
aceptor dejando agujeros positivos ( ) en la banda de valencia. El
semiconductor es de tipo-p. Existe por tanto una diferencia de potencial V a través de la unión que tiende a inhibir una transferenciaposterior.
La región de la unión se llama región de agotamiento porque está desprovista de portadores de carga.
Establezcamos ahora una diferencia de potencial externa a través de la unión pn mediante una batería.
Cuando el terminal (+) de la batería se conecta al lado p de la unión como se muestra en la Figura 5, se dice que la
unión está sometida a una polarización directa. Este tipo depolarización disminuye el potencial a través de la
unión. La transferencia de electrones y vacantes se incrementa, por tanto, en un intento de restablecer el equilibrio,
dando lugar a una corriente en el circuito.
Si el terminal (+) de la batería se conecta al lado n de la unión, como se ilustra en la Figura 5, se dice que la
unión está inversamente polarizada. La polarización inversatiende a incrementar la diferencia de potencial a través
de la unión, inhibiendo, por tanto, la transferencia posterior. Esencialmente, la unión conduce en una sola
dirección.

Los diodos tienen múltiples aplicaciones. La más evidente, y que se desprende directamente de nuestra
discusión anterior, es la conversión de la corriente alterna en continua, proceso que se llama rectificación.Otras
aplicaciones de interés son las células solares, que convierten la energía luminosa en energía eléctrica, y los diodos
emisores de luz (LEDs) que se utilizan corrientemente en las pantallas de relojes digitales y calculadoras.
Naturalmente, nuestra discusión no podría estar completa sin mencionar al dispositivo de estado sólido más
relevante desde el punto de vista tecnológico;...
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