SEMICONDUCTORES

SEMICONDUCTORES
DEFINICIÓN:
Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, 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 semiconductores son materiales que con respecto a la conductividad eléctrica, se hallan entre losmateriales aislantes y metales. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica son: Cadmio (Cd), Aluminio (Al), Galio (Ga), Boro (B), Indio (In), Silicio (Si), Carbono (C), Germanio (Ge), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Selenio (Se), Teluro (Te) y Azufre (S).
La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, es decir, forman 4 enlaces covalentes.

* Podemosdistinguir 4 tipos de semiconductores: intrínsecos, extrínsecos, de tipo N, y de tipo P.

PROPIEDADES: Una propiedad importante en los semiconductores es que posibilita el poder modificar su resistividad de manera controlada entre márgenes muyamplios. La razón primera de este comportamiento diferente reside en su estructura atómica, básicamente en la distancia interatómica de sus átomos en la red así como el tipo de enlace entre ellos.
Así, el enlace atómico depende del número de electrones de valencia de los átomos formantes del enlace y de la electronegatividad de los mismos. Los electrones de la capa externa o electrones de valencia sonlos que determinan y forman los enlaces y los que en su momento pueden determinar el carácter conductivo o no de él. En un semiconductor formado por dos elementos químicos diferentes (Arseniuro de Galio) la asimetría conlleva en general una cierta pérdida de carácter covalente puro, en elsentido de desplazar el centro de gravedad de la carga hacia uno u otro átomo. El parámetro que determina este desplazamiento es la electronegatividad de los átomos constituyentes. Cuanto más diferente sea, mayor será el desplazamiento y el enlace será más iónico que covalente.

La estructura cristalina de los semiconductores es en general compleja aunque puede visualizarse mediante superposición deestructuras más sencillas. La estructura más común es la del diamante, común a los semiconductores Si y Ge, y la del Zinc-Blenda que es la del Arseniuro de Galio. En estas redes cristalinas cada átomo se encuentra unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes con simetría tetraédrica. Se requiere que posean unas estructuras cristalinas únicas, es decir, que sea monocristal. Dependiendo de cómose obtengan éste puede presentarse en forma de monocristal, policristal y amorfo. El comportamiento eléctrico de los materiales semiconductores (resistividad y movilidad) así como su funcionamiento depende de la estructura cristalina del material de base, siendo imprescindiblela forma monocristalina cuando se requiere la fabricación de circuitos integrados y dispositivos electroópticos (láser, leds).
En lo referente al transporte de carga en semiconductores el fenómeno de las colisiones de los portadores con otros portadores, núcleos, iónes y vibraciones de la red, disminuye la movilidad. Ello guarda relación con el parametro de la resistividad (o conductividad)definido como la facilidad para la conducción eléctrica, depende intrínsecamente del material en cuestión y no de su geometria. Así pues en los fenómenos detransporte en semiconductores y a diferencia de los metales, la conducción se debe a dos tipos de portadores, huecos y electrones.

JUSTIFICACIÓN DEL ENLACE POR TEORÍA DE BANDAS:
 La teoría de bandas constituye una explicación alternativa del...