Los Solidos Cristalinos como semiconductores - U. TELESUP

2. ¿Qué SON LOS SOLIDOS CRISTALINOS?
Todo cristal puede describirse en función de un motivo, formado por
átomos o grupos de átomos, que recibe el nombre de base y que
se repite en las posiciones correspondientes a un conjunto
triplemente periódico de puntos en el espacio tridimensional
denominado red. Se denomina cristal de Bravais a aquellas
estructuras en las que la base consta de un único átomo.
El conjunto de puntos de la red constituye un espacio vectorial
sobre el anillo de los números enteros. Los vectores generadores
de dicho espacio vectorial se denominan vectores característicos
de la red y determinan un paralelepípedo llamado celda primitiva
del cristal o celda unidad. Dicha celda primitiva no es única y por
convenio se denomina celda primitiva a aquella construida con
vectores característicos cuyos módulos sean los más pequeños
posibles. Es evidente que a cada celda primitiva puede asociarse
unívocamente un punto de la red.

3. EL SILICIO
 Concepto.- El silicio es un elemento
químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 4
de la tabla periódica de los elementosformando parte de la
familia de los carbonoideos de símbolo Si. Es el segundo
elemento más abundante en la corteza terrestre(27,7% en
peso) después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y
cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la
variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul
grisáceo y brillo metálico.
 Características.- Sus propiedades son intermedias entre las
del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y
poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo.
Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción
de la mayoría de los ácidos, reacciona con
los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95%
de las longitudes de onda de la radiación infrarroja
 Aplicaciones.:
 Como material refractario, se usa
en cerámicas, vidriados y esmaltados.
 Como elemento fertilizante en forma de mineral primario
rico en silicio, para la agricultura.
 Como elemento de aleación en fundiciones.
 Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. Silicio Cristalino
 El carburo de silicio es uno de los abrasivos más
importantes.
 Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud
de onda de 456 nm.
 La silicona se usa en medicina en implantes de
seno y lentes de contacto.

4. EL GERMANIO
 Concepto.- El germanio es un elemento químico con número
atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al grupo 4 de la tabla
periódica de los elementos.
 Características.- Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color
blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a
temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura
cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.
Forma gran número de compuestos organo metálicos y es un
importante material semiconductor utilizado en transistores y foto
detectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el
germanio tiene una pequeña banda prohibida (band gap) por lo
que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puede
usarse en amplificadores de baja intensidad.
 Aplicaciones.:
 Fibra óptica.
 Electrónica: radares y amplificadores de guitarras
eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la
primera época delrock and roll; aleaciones SiGe en circuitos
integrados de alta velocidad. También se utilizan
compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de
los electrones en el silicio (streched silicon).
 Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión
nocturna y otros equipos.
 Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y
para microscopios.
 En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio. Germanio
 Como elemento endurecedor
del aluminio, magnesio y estaño.
 Quimioterapia.
 El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa
como catalizador en la síntesis de polímeros (PET).

5. EL GALIO
 Concepto.- El galio es un elemento químico de la tabla
periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.
 Características.- El galio es un metal blando, grisáceo en estado
líquido y plateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajas
temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la de la
ambiente (como cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando se lo
agarra con la mano por su bajo punto de fusión (28,56 °C). El rango
de temperatura en el que permanece líquido es uno de los más
altos de los metales (2174 °C separan sus punto de fusión y
ebullición) y la presión de vapor es baja incluso a altas
temperaturas. El metal se expande un 3,1% al solidificar y flota en
el líquido al igual que el hielo en el agua.
 Aplicaciones.:
 Se emplea para dopar materiales semiconductores y
construir dispositivos diversos como transistores.
 En termómetros de alta temperatura por su bajo punto de
fusión.
 El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y
se usa en aleaciones de bajo punto de fusión.
 El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear.
 Se ha descubierto recientemente que aleaciones galio-
aluminio en contacto con agua produce una reacción
química dando como resultado hidrógeno. Este método
para la obtención de hidrógeno no es rentable, ni ecológico,
ya que requiere la doble fundición del aluminio, con el
consiguiente gasto energético.
 También se ha descubierto más recientemente que una GALIO
aleación de galio-antimonio sumergida en agua y en la cual
incide la luz solar provoca la separación de las moléculas de
agua en hidrógeno y oxígeno. Gracias al uso potencial de
esta aleación no será necesario el uso de combustibles
fósiles para generar hidrógeno a partir del agua, reduciendo
con ello las emisiones de CO2.

6. Estos fueron algunos de los
Semiconductores

7. Fuentes de Informacion
 http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
 http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
 http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconducto
r/ke_semiconductor_5.htm
 http://www.matematicasypoesia.com.es/monografi
as/solidos.htm
 http://www.mimecanicapopular.com/vergral.php?n=
212
 http://latablaperiodica.wikispaces.com/germanio
 http://chalao66.galeon.com/no-metalicos.htm