UNIVERSIDADPRIVADA TELESUP     TEMA: SEMICONDUCTORES
   INTRINSECOS      DOPADOS
SEMICONDUCTOR INTRINSECOS                      Electrones                                      Semiconductor es un       ...
SEMICONSUCTOR INTRINSECOS   Semiconductores intrínsecos   Es un cristal de Silicio o Germanio    que forma una estructur...
Características de los cuerpossemiconductores intrínsecos   La característica fundamental de los cuerpos    semiconductor...
Tipos de corriente en unsemiconductor
Semiconductores extrínsecos   Si a un semiconductor intrínseco, como el    anterior, se le añade un pequeño porcentaje de...
   Son los que están dopados, con elementos pentavalentes,    como por ejemplo (As, P, Sb). Que sean elementos    pentava...
   En cuanto a la conductividad del material, esta aumenta de    una forma muy elevada, por ejemplo; introduciendo sólo  ...
Semiconductores extrínsecos de               tipo p:   En este caso son los que están dopados    con elementos trivalente...
   Esto hace que los electrones salten a las    vacantes con facilidad, dejando huecos en la    banda de valencia, y sien...
Características de los      semiconductores extrínsecos   Los semiconductores intrínsecos a temperatura    ambiente produ...
Semiconductor extrínseco de tipoN y de tipo P   Las corrientes que se generan en el seno de un    semiconductor intrínsec...
Ventajas de los diodossemiconductores extrínsecos Reducción notable de tamaño y peso. Reducción de precio, puesto que lo...
Inconvenientes de lossemiconductores   En cuanto a los inconvenientes, los semiconductores son muy sensibles a    la temp...
Otras ayudas es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor https://www.u-  cursos.cl/ingenieria/2009/2/ME3201/1/.../  264415 Cara...
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Semiconductores

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Semiconductores

  1. 1. UNIVERSIDADPRIVADA TELESUP TEMA: SEMICONDUCTORES
  2. 2.  INTRINSECOS  DOPADOS
  3. 3. SEMICONDUCTOR INTRINSECOS Electrones  Semiconductor es un en elemento que seElemento Grupos la última comporta como un capa conductor o como aislante dependiendo de diversosCd 12 2 e- factores, como por ejemplo el campoAl, Ga, B, eléctrico o magnético, la 13 3 e- presión, la radiación queIn le incide, o la temperatura del ambiente en el que seSi, C, Ge 14 4 e- encuentre. Los elementos químicos semiconductoresP, As, Sb 15 5 e- de la tabla periódica se indican en la tablaSe, Te, adjunta. 16 6 e-(S)
  4. 4. SEMICONSUCTOR INTRINSECOS Semiconductores intrínsecos Es un cristal de Silicio o Germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 1,1 eV y 0,7 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
  5. 5. Características de los cuerpossemiconductores intrínsecos La característica fundamental de los cuerpos semiconductores es la de poseer 4 electrones en su órbita de valencia. Con esta estructura el átomo es inestable, pero para hacerse estable se le presenta un dilema, le cuesta lo mismo desprender los 4 electrones periféricos y quedarse sin una órbita, que absorber otros cuatros electrones para hacerse estable al tener la órbita de valencia 8 electrones. En estas condiciones ciertos elementos como el silicio y el germanio agrupan a sus átomos formando una estructura reticular en la que cada átomo queda rodeado por otros cuatro.
  6. 6. Tipos de corriente en unsemiconductor
  7. 7. Semiconductores extrínsecos Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio. Hoy en dia se han logrado añadir impurezas de una parte por cada 10 millones, logrando con ello una modificación del material.
  8. 8.  Son los que están dopados, con elementos pentavalentes, como por ejemplo (As, P, Sb). Que sean elementos pentavalentes, quiere decir que tienen cinco electrones en la última capa, lo que hace que al formarse la estructura cristalina, un electrón quede fuera de ningún enlace covalente, quedándose en un nivel superior al de los otros cuatro. Como consecuencia de la temperatura, además de la formación de los pares e-h, se liberan los electrones que no se han unido. Como ahora en el semiconductor existe un mayor número de electrones que de huecos, se dice que los electrones son los portadores mayoritarios, y a las impurezas se las llama donadoras.
  9. 9.  En cuanto a la conductividad del material, esta aumenta de una forma muy elevada, por ejemplo; introduciendo sólo un átomo donador por cada 1000 átomos de silicio, la conductividad es 24100 veces mayor que la del silicio puro.
  10. 10. Semiconductores extrínsecos de tipo p: En este caso son los que están dopados con elementos trivalentes, (Al, B, Ga, In). El hecho de ser trivalentes, hace que a la hora de formar la estructura cristalina, dejen una vacante con un nivel energético ligeramente superior al de la banda de valencia, pues no existe el cuarto electrón que lo rellenaría.
  11. 11.  Esto hace que los electrones salten a las vacantes con facilidad, dejando huecos en la banda de valencia, y siendo los huecos portadores mayoritarios.
  12. 12. Características de los semiconductores extrínsecos Los semiconductores intrínsecos a temperatura ambiente producen unas corrientes insignificantes por lo que se les añaden otros cuerpos para aumentarlas. Los átomos del germanio y el silicio forman el centro de un cubo en el que existen otros 4 átomos en 4 de sus vértices, y comparten sus electrones por medio de los enlaces covalentes, estos dos cuerpos simples forman una red atómica muy estable, en la que cada uno de sus átomos posee 8 electrones de valencia, comportándose como aislante.
  13. 13. Semiconductor extrínseco de tipoN y de tipo P Las corrientes que se generan en el seno de un semiconductor intrínseco a temperatura ambiente son insignificantes, y para aumentarlas se les añaden otros cuerpos, que se denominan impurezas. El semiconductor extrínseco de tipo N se forma añadiendo impurezas pentavalentes al semiconductor intrínseco, con lo que aparece en la estructura un considerable número de electrones libres (portadores mayoritarios) en comparación de los huecos libres (portadores minoritarios).
  14. 14. Ventajas de los diodossemiconductores extrínsecos Reducción notable de tamaño y peso. Reducción de precio, puesto que los semiconductores se fabrican en grandes series y sin necesidad de la compleja elaboración que requieren las válvulas. Como dato orientativo, un diodo semiconductor puede resultar de cinco a diez veces más económico que una válvula que desempeñe el mismo trabajo. La vida de los semiconductores es indefinida, o sea, no se agotan ni desgastan con el tiempo, como sucede en las válvulas. Para su puesta en funcionamiento no requieren de filamentos ni que estos se calienten, como necesitan las válvulas de diodo. Son sólidos y compactos, resistiendo mejor diversas condiciones de trabajo con vibraciones, ambientes sucios, etc.
  15. 15. Inconvenientes de lossemiconductores En cuanto a los inconvenientes, los semiconductores son muy sensibles a la temperatura y a la luz, aspecto este último que no debemos tener en cuenta, ya que las cápsulas que los contienen son totalmente opacas Para solucionar el inconveniente del aumento de la temperatura en los semiconductores se utilizan disipadores térmicos. Técnicamente el funcionamiento de la válvula diodo es más perfecto que la unión N-P, ya que al comportarse como aislante esta última no lo hace de manera total como la válvula y deja circular una débil corriente eléctrica. La corriente inversa que se origina en la unión N-P al polarizarla inversamente es prácticamente despreciable, y como las ventajas de los semiconductores son mucho más importantes y válidas que sus inconvenientes respecto a las válvulas, su empleo se ha universalizado
  16. 16. Otras ayudas es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor https://www.u- cursos.cl/ingenieria/2009/2/ME3201/1/.../ 264415 Características de los semiconductores extrínsecos, tipos P y N | Suite101.net http://suite101.net/article/caracteristicas- de-los-semiconductores-extrinsecos-tipos- p-y-n-a35936#ixzz22wdiSlt4

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