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SEMICONDUCTORES


         ALFREDO TAPIA SANTISTEBAN
TEORÍA DEL SEMICONDUCTOR
                    INTRODUCCIÓN



Un semiconductor es un elemento material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada
entre las de un aislante y la de un conductor, considerados en orden creciente
Los semiconductores más conocidos son el siliceo (Si) y el germanio (Ge). Debido a que, como
veremos más adelante, el comportamiento del siliceo es más estable que el germanio frente a todas
las perturbaciones exteriores que puden variar su respuesta normal, será el primero (Si) el
elemento semiconductor más utilizado en la fabricación de los componentes electrónicos de estado
solido. A él nos referiremos normalmente, teniendo en cuenta que el proceso del germanio es
absolutamente similar.
Como todos los demás, el átomo de silicio tiene tantas cargas positivas en el núcleo, como
electrones en las órbitas que le rodean. (En el caso del silicio este número es de 14). El interés del
semiconductor se centra en su capacidad de dar lugar a la aparición de una corriente, es decir, que
haya un movimiento de electrones. Como es de todos conocido, un electrón se siente más ligado al
núcleo cuanto mayor sea su cercanía entre ambos. Por tanto los electrones que tienen menor
fuerza de atracción por parte del núcleo y pueden ser liberados de la misma, son los electrones que
se encuentran en las órbitas exteriores. Estos electrónes pueden, según lo dicho anteriormente,
quedar libres al inyectarles una pequeña energía. En estos recaerá nuestra atención y es así que en
vez de utilizar el modelo completo del átomo de silicio (figura 1), utilizaremos la representación
simplificada (figura 2) donde se resalta la zona de nuestro interés.
SEMICONDUCTORES
Los semiconductores en sí no presentan propiedades prácticas,
por esto se los contamina para darles alguna propiedad especial,
como alterar la probabilidad de ocupación de las bandas de
energía, crear centros de recombinación, y otros
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 elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta
Aunque en la actualidad se estén desarrollando polímeros (plásticos, gomas) conductores, el término
"material conductor" se refiere a cables y alambres metálicos, en redes y circuitos, compuestos por
metales puros o por mezclas homogéneas de metales puros (aleaciones). Como ejemplo, en la fotografía
siguiente se muestra a la izquierda un carrete de plástico negro (aislante) con bobinados de alambre de
cobre (conductor), cubierto por un barniz aislador, y a la derecha, un cable bipolar con aislante blanco,
donde cada cable individual está formado por alambres de cobre (cuyo extremo visible se encuentra
estañado), con aislantes plásticos independientes de color celeste y marrón.
Conducción Intrínseca: Un elemento tetravalente (grupo
IV), si comparte todos sus electrones es un aislante perfecto
y no contribuye a la conductividad eléctrica, esto ocurre a la
temperatura del cero absoluto (no hay movimiento
térmico). Pero si se somete a temperatura ambiente en la
agitación térmica es suficiente para arrancar un electrón
apareciendo así un doble efecto: el electrón al moverse
contribuye a la conducción y deja una vacante llamada
hueco

Fuente:
http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-
tipos.html
Todos los materiales son conductores cuando el voltaje es lo bastante alto, puesto que un voltaje lo bastante
alto puede siempre arrancar los electrones de sus átomos. Por ejemplo, el aire es considerado normalmente
como aislante. Sin embargo, cuando acumula una carga eléctrica en una nube, los átomos del aire en Todos
 los materiales son conductores cuando el voltaje es lo bastante alto, puesto que un voltaje lo bastante alto
                          puede siempre arrancar los electrones de sus átomos.
Conductores simples salientes
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Los semiconductores son cuerpos que, a bajas temperaturas son aislantes, pero se
convierten en malos conductores a temperatura ambiente. CONDUCTOR SEMICONDUCTOR
AISLANTE Cobre Silicio Mica 0,01786 W·mm2/m 2 · 10 9 W·mm2/m 10 20 W·mm2/m
Son elementos, como el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son
aislantes. Pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción
         de determinadas impurezas resulta posible su conducción
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  • 1. SEMICONDUCTORES ALFREDO TAPIA SANTISTEBAN
  • 2. TEORÍA DEL SEMICONDUCTOR INTRODUCCIÓN Un semiconductor es un elemento material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada entre las de un aislante y la de un conductor, considerados en orden creciente Los semiconductores más conocidos son el siliceo (Si) y el germanio (Ge). Debido a que, como veremos más adelante, el comportamiento del siliceo es más estable que el germanio frente a todas las perturbaciones exteriores que puden variar su respuesta normal, será el primero (Si) el elemento semiconductor más utilizado en la fabricación de los componentes electrónicos de estado solido. A él nos referiremos normalmente, teniendo en cuenta que el proceso del germanio es absolutamente similar. Como todos los demás, el átomo de silicio tiene tantas cargas positivas en el núcleo, como electrones en las órbitas que le rodean. (En el caso del silicio este número es de 14). El interés del semiconductor se centra en su capacidad de dar lugar a la aparición de una corriente, es decir, que haya un movimiento de electrones. Como es de todos conocido, un electrón se siente más ligado al núcleo cuanto mayor sea su cercanía entre ambos. Por tanto los electrones que tienen menor fuerza de atracción por parte del núcleo y pueden ser liberados de la misma, son los electrones que se encuentran en las órbitas exteriores. Estos electrónes pueden, según lo dicho anteriormente, quedar libres al inyectarles una pequeña energía. En estos recaerá nuestra atención y es así que en vez de utilizar el modelo completo del átomo de silicio (figura 1), utilizaremos la representación simplificada (figura 2) donde se resalta la zona de nuestro interés.
  • 4. Los semiconductores en sí no presentan propiedades prácticas, por esto se los contamina para darles alguna propiedad especial, como alterar la probabilidad de ocupación de las bandas de energía, crear centros de recombinación, y otros
  • 5. 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 elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta
  • 6. Aunque en la actualidad se estén desarrollando polímeros (plásticos, gomas) conductores, el término "material conductor" se refiere a cables y alambres metálicos, en redes y circuitos, compuestos por metales puros o por mezclas homogéneas de metales puros (aleaciones). Como ejemplo, en la fotografía siguiente se muestra a la izquierda un carrete de plástico negro (aislante) con bobinados de alambre de cobre (conductor), cubierto por un barniz aislador, y a la derecha, un cable bipolar con aislante blanco, donde cada cable individual está formado por alambres de cobre (cuyo extremo visible se encuentra estañado), con aislantes plásticos independientes de color celeste y marrón.
  • 7. Conducción Intrínseca: Un elemento tetravalente (grupo IV), si comparte todos sus electrones es un aislante perfecto y no contribuye a la conductividad eléctrica, esto ocurre a la temperatura del cero absoluto (no hay movimiento térmico). Pero si se somete a temperatura ambiente en la agitación térmica es suficiente para arrancar un electrón apareciendo así un doble efecto: el electrón al moverse contribuye a la conducción y deja una vacante llamada hueco Fuente: http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores- tipos.html
  • 8. Todos los materiales son conductores cuando el voltaje es lo bastante alto, puesto que un voltaje lo bastante alto puede siempre arrancar los electrones de sus átomos. Por ejemplo, el aire es considerado normalmente como aislante. Sin embargo, cuando acumula una carga eléctrica en una nube, los átomos del aire en Todos los materiales son conductores cuando el voltaje es lo bastante alto, puesto que un voltaje lo bastante alto puede siempre arrancar los electrones de sus átomos.
  • 11. Los semiconductores son cuerpos que, a bajas temperaturas son aislantes, pero se convierten en malos conductores a temperatura ambiente. CONDUCTOR SEMICONDUCTOR AISLANTE Cobre Silicio Mica 0,01786 W·mm2/m 2 · 10 9 W·mm2/m 10 20 W·mm2/m
  • 12. Son elementos, como el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son aislantes. Pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de determinadas impurezas resulta posible su conducción
  • 17. SEMICONDUCTORES Si y Ge, son los elementos químicos más utilizados hoy en día y están contribuyendo al avance de la ciencia y de la tecnología.