1. Wenceslao Mayta Ch.

2. • Todos los cuerpos o elementos
químicos existentes en la
naturaleza poseen
características diferentes,
agrupadas todas en la
denominada “Tabla de
Elementos Químicos”. Desde el
punto de vista eléctrico, todos
los cuerpos simples o
compuestos formados por esos
elementos se pueden dividir en
tres amplias categorías:
• Conductores
• Aislantes
• Semiconductores

4. • A diferencia de los
cuerpos metálicos
buenos conductores de
la corriente eléctrica,
existen otros como el
aire, la porcelana, el
cristal, la mica, la
ebonita, las resinas
sintéticas, los plásticos,
etc., que ofrecen una
alta resistencia a su
paso. Esos materiales
se conocen como
aislantes o dieléctricos.

6. • Los "semiconductores" como el
silicio (Si), el germanio (Ge) y el
selenio (Se), por ejemplo,
constituyen elementos que poseen
características intermedias entre
los cuerpos conductores y los
aislantes, por lo que no se
consideran ni una cosa, ni la otra.
Sin embargo, bajo determinadas
condiciones esos mismos
elementos permiten la circulación
de la corriente eléctrica en un
sentido, pero no en el sentido
contrario. Esa propiedad se utiliza
para rectificar corriente alterna,
detectar señales de radio,
amplificar señales de corriente
eléctrica, funcionar como
interruptores o compuertas
utilizadas en electrónica digital,
etc.

7. Número
Atómico
Nombre del
Elemento
Grupo en la
Tabla Periódica
Categoría
Electrones en
la última órbita
Números de
valencia
48 Cd (Cadmio) IIa Metal 2 e- +2
5 B (Boro)
IIIa
Metaloide 3 e- +3
13 Al (Aluminio)
Metal31 Ga (Galio)
49 In (Indio)
14 Si (Silicio)
IVa Metaloide
4 e- +4
32 Ge (Germanio)
15 P (Fósforo)
Va
No metal 5 e- +3, -3, +5
33 As (Arsénico)
Metaloide
51 Sb (Antimonio)
16 S (Azufre)
VIa
No metal
6 e- +2, -2 +4, +6
34 Se (Selenio)
52 Te (Telurio) Metaloide
TABLA DE ELEMENTOS
SEMICONDUCTORES

8. • La conductividad eléctrica de los
cuerpos materiales (σ) constituye la
capacidad que. tienen de conducir la
corriente eléctrica. La fórmula
matemática para hallar la.
conductividad es la siguiente:
• Como se puede apreciar en esta
fórmula, la conductividad (σ) se obtiene
hallando primeramente el resultado de
la recíproca de la resistencia (o sea,
1/R)
• multiplicándolo a continuación por el
resultado que se obtiene de dividir la
longitud del material (L) entre su área
(A). En esa fórmula se puede observar
también que la resistencia (R) es
inversamente proporcional a (σ), por lo
que, a menor resistencia en ohm de un
cuerpo, la conductividad resultante
será mayor.

9. • Los materiales
semiconductores, según su
pureza, se clasifican de la
siguiente forma:
• Intrínsecos
• Extrínsecos
• Se dice que un semiconductor
es “intrínseco” cuando se
encuentra en estado puro, o
sea, que no contiene ninguna
impureza, ni átomos de otro
tipo dentro de su estructura. En
ese caso, la cantidad de
huecos que dejan los
electrones en la banda de
valencia al atravesar la banda
prohibida será igual a la
cantidad de electrones libres
que se encuentran presentes
en la banda de conducción.

10. • Cuando a la estructura
molecular cristalina del
silicio o del germanio se le
introduce cierta alteración,
esos elementos
semiconductores permiten
el paso de la corriente
eléctrica por su cuerpo en
una sola dirección. Para
hacer posible, la
estructura molecular del
semiconductor se dopa
mezclando los átomos de
silicio o de germanio con
pequeñas cantidades de
átomos de otros
elementos o "impurezas".
Placa individual de 2 x 2 cm de
área, correspondiente a un antiguo
diodo de selenio.

11. • Lente (señalada con la
flecha) detrás de la
cual se encuentra
instalado un diodo
láser de arseniuro de
galio (GaAs) empleado
para leer datos de
texto, presentaciones
multimedia o música
grabada en un CD. En
esta ilustración el. CD
se ha sustituido por un
disco similar
transparente de
plástico común

12. • Como ya conocemos,
ni los átomos de silicio,
ni los de germanio en
su forma cristalina
ceden ni aceptan
electrones en su última
órbita; por tanto, no
permiten la circulación
de la corriente
eléctrica, por tanto, se
comportan como
materiales aislantes.

13. Si en lugar de introducir átomos
pentavalentes al cristal de silicio o de
germanio lo dopamos añadiéndoles
átomos o impurezas trivalentes como de
galio (Ga) (elemento perteneciente al
Grupo IIIa de la Tabla Periódica con tres
electrones en su última órbita o banda de
valencia), al unirse esa impureza en
enlace covalente con los átomos de silicio
quedará un hueco o agujero, debido a que
faltará un electrón en cada uno de sus
átomos para completar los ocho en su
última órbita. En este caso, el átomo de
galio tendrá que captar los electrones
faltantes, que normalmente los aportarán
los átomos de silicio, como una forma de
compensar las cargas eléctricas. De esa
forma el material adquiere propiedades
conductoras y se convierte en un
semiconductor extrínseco dopado tipo-P
(positivo), o aceptante, debido al exceso
de cargas positivas que provoca la falta de
electrones en los huecos o agujeros que
quedan en su estructura cristalina.