Semiconductores

1. SEMICONDUCTORES
INTRINSECOS Y DOPADOS
FRANCISCO SILVA CERON
ING. DE SISTEMAS E INFORMATICA
IV CICLO

2.  DEFINICION
Un semiconductor cristalino y sin impurezas ni defectos en su red se
denomina intrínseco. A 0 K su BV está llena de electrones, su BC está
vacía y su Eg < 2eV. A temperatura de 0 K es un aislante.
Al crecer la temperatura la agitación térmica rompe algunos enlaces
que quedan incompletos. Cada enlace roto crea un par de
portadores, electrón y hueco. El semiconductor se transforma en un
débil conductor. Los electrones liberados suben a la BC y se mueven
por toda la red cristalina. Los enlaces incompletos, con un solo
electrón, denominados huecos, h+, se mueven en la BV en el sentido
de que el enlace roto se va intercambiando entre enlaces de átomos
adyacentes

3.  Los semiconductores inorgánicos suelen adoptar estructura tetraédrica

4. SEMICONDUCTORES INTRINSECOS

5. SEMICONDUCTORES INTRINSECOS
 A temperaturas aún más elevadas, el número de portadores se debe
fundamentalmente
 a los generados por excitación térmica, y las dos curvas n(T) extrínsecas e
intrínsecas
 son asintóticas

6. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 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.

7. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 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
donantes ya 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

8. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el
Fósforo (dopaje N). En el caso del Fósforo, se dona un
electrón.

9. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 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.

10. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Boro (P
dopaje). En el caso del boro le falta un electrón y, por tanto, es
donado un hueco de electrón.

11. SEMICONDUCTORES DOPADOS
 Los polímeros conductores pueden ser dopados al agregar reactivos
químicos que oxiden (o algunas veces reduzcan) el sistema, para ceder
electrones a las órbitas conductoras dentro de un sistema potencialmente
conductor.
 segundo método es el dopaje electroquímico, en la cual un electrodo de
trabajo, revestido con un polímero, es suspendido en una solución
electrolítica, en la cual el polímero es insoluble, junto al electrodo opuesto,
separados ambos. Se crea una diferencia de potencial eléctrico entre los
electrodos, la cual hace que una carga (y su correspondiente ion del
electrolito) entren en el polímero en la forma de electrones agregados
(dopaje tipo N) o salgan del polímero (dopaje tipo P), según la polarización
utilizada.

12.  Patente US No.2,530,110, llenada,
1944, otorgada 1950
 Morton, P. L. et al. (1985). «John
Robert Woodyard, Ingeniero