SEMICONDUCTORES

1. SEMICONDUCTORES INTRINSECOS En un semiconductor intrínseco(puro), basado en GE o Si, la conductividad se obtiene con un campo eléctrico suficientemente fuerte como para sacar un e-, pasa de banda de valencia a la conducción. Se produce por : Movilidad del e- libre y Movilidad del hueco positivo(por el método de vacancias electrónicas)
2. SEMICONDUCTORES INTRINSECOS Indica un materialsemiconductor extremadamente puro contiene una cantidad insignificante de átomos de impurezas. Se cumple
3. SEMICONDUCTORES INTRINSECOSModelo de bandas de energía : conducción intrínseca Estructura de un semiconductorEstructura de unmetal
4. SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS Practicamente nos interesa controlar la concentracion de portadores en un semiconductor N o P. Para esto se procede con el procesode DOPADO. Esto funciona tomando atomos de SC intrinseco se sustituye por atomos de otro elemento (impurezas o dopantes). De este modo podemos favorecer la aparcicion de electrones (semiconductores Tipo N: donde n>p), y huecos(semiconductores Tipo P: donde p>n).
5. SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS Ejemplo de Material Extrínseco TIPO N: Se agregaron elementos con 5 e-, e su ultima capa : IMPUREZADONADORA Cuando se forma la estructura cristalina, el ultimo electrón no estará liga a ningún enlace covalente, con muy poca energía, el electrón se separa del átomo y pasa a la banda de conducción La impureza fija en todo el espacio queda IONIZADA (CARGA POSITIVA) ELEMENTO SILICIOEn un semiconductor tipo N: los dopantes contribuyen a la existencia “EXTRA” de electrones,lo cual aumenta enormementela conductividad de los electrones
6. SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS Ejemplo de Material Extrínseco TIPO P:Cuando se sustituye un átomo por otro, que contenga3 e- en su ultima capa : IMPUREZA ACEPTADORA Al formarse el cristal, los 3e-, forman un enlace covalente con los átomos del elemento, pero esto deja un hueco (enlace vacante). A ese hueco se pueden mover otros e-, dejaran a su ves otros huecosen la banda de valencia. La impureza fija en el espacio quedara cargada negativamente.En un semiconductor tipo P: los dopantes contribuyen a la existencia “EXTRA” de Huecos,esto causa que la banda de conducción no tenga electrones.
7. SEMICONDUCTORES INTRINSECOSUn semiconductor extrínseco es aquel enel que se han introducido pequeñascantidades de una impureza con el objetode aumentar laconductividad eléctricadel material a la temperatura ambiente.Es un cristal de silicio o Germanio queforma una estructura tetraédrica similar ala del carbono mediante enlacescovalentes entre sus átomos, en la figurarepresentados en el plano porsimplicidad. Cuando el cristal seencuentra a temperatura ambientealgunos electrones pueden absorber laenergía necesaria para saltar a la bandade conducción dejandoelcorrespondiente hueco en la banda devalencia. Las energías requeridas, atemperatura ambiente, son de 0,7 eV y0,3 eV para el silicio y el germaniorespectivamente. Esta estructura electrónica corresponde a semiconductores extrínsecos
8. Observaciones:Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje deimpurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes,el semiconductor se denominaextrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte dela estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio. Hoy en día se hanlogrado añadir impurezas de una parte por cada 10 millones, logrando con ello unamodificación del material.
9. SEPARACION ENTRE LA BANDA DE VALENCIA: En un semiconductor intrínseco laseparación entre la banda de valencia y la de conducción es tan pequeña que a la temperatura ambiente algunos electrones ocupan niveles de energía de la banda de conducción.La conductividad es prácticamente nula a 0 K porque no existenelectrones libres en la B.C. ni huecos en la B.V., ya que la energíatérmica disponible para su generación también es nula. La conductividad se incrementa notablemente...