El documento describe la conducción intrínseca en semiconductores. Explica que cuando un semiconductor tetravalente se somete a temperatura ambiente, la agitación térmica permite que electrones se desprendan dejando huecos, creando pares electrón-hueco que permiten la conducción eléctrica. También describe cómo el dopaje con impurezas puede cambiar las propiedades eléctricas al agregar electrones (tipo N) o huecos (tipo P).

1. SEMICONDUCTORES
LEZAMA BRICEÑO, Carlos Enrique
Ingeniería de Sistemas
e Informática
Física Electrónica
CATEDRÁTICO
Pablo Villgeas Chunga
IV CICLO
CAJABAMBA – PERÚ
2013

2. 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. Este hueco puede ser ocupado por
otro electrón. Surge así un portador de carga positiva y otro
negativo denominado par electrón-hueco.
http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-tipos.html
Conducción
Intrínseca

3. Cuando se eleva la temperatura de la red cristalina de un
elemento semiconductor intrínseco, algunos de los enlaces
covalentes se rompen y varios electrones pertenecientes a la
banda de valencia se liberan de la atracción que ejerce el núcleo
del átomo sobre los mismos.
Esos electrones libres saltan a la banda de conducción y allí
funcionan como “electrones de conducción”, pudiéndose desplazar
libremente de un átomo a otro dentro de la propia estructura
cristalina, siempre que el elemento semiconductor se estimule con
el paso de una corriente eléctrica.
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_4.htm
Conducción
Intrínseca

4. 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 0,7 eV y 0,3 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones
pueden caer, desde el estado energético correspondiente a la banda de
conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este
fenómeno se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada
temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se
igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece
invariable. Siendo "n" la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la
concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que: ni = n = p
http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor#Semiconductores_intr.C3.ADnsecos
Conducción
Intrínseca

5. En la producción de semiconductores, se denomina dopaje al proceso
intencional de agregar impurezas en un semiconductor extremadamente puro
(también referido como intrínseco) con el fin de cambiar sus propiedades
eléctricas.
Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores a dopar. A los
semiconductores con dopajes ligeros y moderados se los conoce como
extrínsecos.
Un semiconductor altamente dopado que actúa más como un conductor que
como un semiconductor es llamado degenerado.
http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
Dopaje de
Semiconductores

6. El número de átomos dopantes necesitados para crear una diferencia en
las capacidades conductoras de un semiconductor es muy pequeña.
Cuando se agregan un pequeño número de átomos dopantes (en el orden
de 1 cada 100.000.000 de átomos) entonces se dice que el dopaje es bajo
o ligero.
Cuando se agregan muchos más átomos (en el orden de 1 cada 10.000
átomos) entonces se dice que el dopaje es alto o pesado. Este dopaje
pesado se representa con la nomenclatura N+ para material de tipo N, o
P+ para material de tipo P.
http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
Dopaje de
Semiconductores

7. Se llama material tipo N al que posee átomos de impurezas que permiten
la aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos. Los átomos
de este tipo se llaman donantesya que "donan" o entregan electrones.
Suelen ser de valencia cinco, como el Arsénico y el Fósforo.
De esta forma, no se ha desbalanceado la neutralidad eléctrica, ya que el
átomo introducido al semiconductor es neutro, pero posee un electrón no
ligado, a diferencia de los átomos que conforman la estructura original, por
lo que la energía necesaria para separarlo del átomo será menor que la
necesitada para romper una ligadura en el cristal de silicio (o del
semiconductor original
http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
Dopaje de
Semiconductores

8. Tipo P, se llama así al material que tiene átomos de impurezas que permiten la
formación de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos,
como ocurre al romperse una ligadura. Los átomos de este tipo se
llaman aceptores, ya que "aceptan" o toman un electrón. Suelen ser
de valencia tres, como el Aluminio, el Indio o el Galio.
Nuevamente, el átomo introducido es neutro, por lo que no modificará la
neutralidad eléctrica del cristal, pero debido a que solo tiene tres electrones en
su última capa de valencia, aparecerá una ligadura rota, que tenderá a tomar
electrones de los átomos próximos, generando finalmente más huecos que
electrones, por lo que los primeros serán los portadores mayoritarios y los
segundos los minoritarios.
http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
Dopaje de
Semiconductores