Materiales semiconductores. Características y usos.

1. Carmen Barbero Ruiz, 1ºBachillerato A

2. Índice
 ¿Qué son?
 Materiales principales
 Tipos
 Propiedades
 Aplicaciones
2Carmen Barbero Ruiz, 1º Bachillerato A

3. ¿Qué son?
 Un material semiconductor es aquel que tiene una
conductividad eléctrica intermedia: entre la de los metales
(conductores) y los aislantes.
 Propiedades físicas no usuales.
 Su conductividad varía con la temperatura.
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4.  Diseño a “nivel atómico”.
 Conductores  electrones libres .
 Aislantes  carecen de electrones libres.
 Semiconductores situación intermedia.
Mayor temperatura
Electrones son capaces
de abandonar el átomo
para circular por la red
atómica del material
Creación de un hueco
que puede ser ocupado
por otro electrón que
estaba circulando por
la red
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5. Materiales principales
 Silicio
 Germanio
 Arseniuro de Galio (Galio + Arsénico)
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6. Procedimientos
 En la producción de semiconductores lo más
recalcable es el dopaje: proceso intencional de agregar
impurezas en un semiconductor intrínseco para
cambiar sus propiedades eléctricas.
 Dopajes ligeros o moderados: semiconductores
extrínsecos.
 Semiconductores altamente dopados: degenerados
(actúan más como conductores que como
semiconductores).
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7. Tipos (fabricación)
Semiconductores intrínsecos
• Su conductividad eléctrica es
fácilmente controlable y, al
combinarlos bien, pueden actuar
como interruptores, amplificadores o
dispositivos de almacenamiento.
• Ejemplo: Si y Ge puros.
Semiconductores extrínsecos
• Se agrega de forma intencionada
sustancias dopantes a un
semiconductor intrínseco. La
conductividad el material depende
de la concentración de la sustancia
dopante.
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8. Semiconductores
extrínsecos
Tipo N
Se introducen elementos del
grupo 15 (1 e- más en su capa de
valencia ). Se comportan como
impurezas que dan electrones.
Tipo P
Se introducen elementos del
grupo 13 (1 e- menos en su capa
de valencia). Se comportan como
captadores de electrones.
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9. Propiedades
 No tienen propiedades
prácticas, por esto se los
contamina para darles
alguna propiedad
especial (alterar la
probabilidad de
ocupación de las bandas
de energía, crear centros
de recombinación, etc).
 Dependiendo de la
temperatura, actúan
como conductores o
aislantes.
 Resistividad  1 a 10³
Ω·m
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10. Aplicaciones
 Este tipo de materiales se utilizan básicamente en
dispositivos electrónicos.
 Termistores: la conductividad depende de la temperatura para
medir dicha temperatura (alarmas contra incendios).
 Rectificadores: dispositivos de unión tipo p-n
 Transistores
 Diodos
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11. Aleaciones posibles
 Los elementos más utilizados como semicondcutores
son los del grupo 14 de la tabla periódica. Pero en
realidad, éstos se combinan con elementos de los
grupos 13 y 15 para conseguir mejores características en
cada material.
 Arseniuro de Galio (GaAs)
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12.  También se utilizan elementos del grupo 16 para
combinarlos con los del 14. Son muy importantes en el
ámbito militar y detección de infrarrojos.
 Seleniuro de Plomo (II) (PbSe)
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13. 13Carmen Barbero Ruiz, 1º Bachillerato A
GRUPOS 13, 14, 15 Y 16