Un semiconductor intrínseco tiene igual número de electrones y huecos. Al dopar un semiconductor con impurezas, se vuelve extrínseco y puede ser tipo P o N. En un semiconductor tipo P, las impurezas aportan huecos; en tipo N, aportan electrones. Una unión PN crea un campo eléctrico que establece un potencial interno entre las regiones.

1. SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS Y
DOPADOS
Alumno: Gregory Huamán Vásquez

2. Estos elementos son tetravalentes ,
ósea que llevan cuatro electrones ,
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
SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO

3. al elevarse la temperatura de la red cristalina de un elemento intrínseco, algunos
de los enlaces covalentes se rompen y varios electrones que pertenecen a la
banda de valencia se liberan y saltan a la banda de conducción y allí funcionan
como enlaces de conducción
La energía de salto de banda (Eg)
requerida por los electrones para saltar
de la banda de valencia a la de
conducción es de 1 eV
aproximadamente. En los
semiconductores de silicio (Si), la
energía de salto de banda requerida por
los electrones es de 1,21 eV, mientras que
en los de germanio (Ge) es de 0,785 eV.

4. ELECTRÓN LIBRE
HUECO
Aquí podemos ver
como los electrones
de la banda de
valencia se liberan al
aplicar energía
externa como calor o
luz y pasan a la
banda de conducción
qué como
consecuencia pueden
producir la corriente
eléctrica.
Cabe recordar que el
silicio es el
componente mas
utilizado debido a sus
mejores
características y a que
logra soportar mucho
mas las latas
temperaturas por lo
tanto el silicio es el
semiconductor mas
importante.

5. la distribución de los
niveles de energía que
los electrones pueden
ocupar en un
semiconductor está
determinada por la
distribución de Fermi.
Esta distribución
considera sobre uno de
sus ejes la energía de los
electrones E y sobre el
otro eje la densidad de
electrones (número de
electrones por unidad de
volumen) cuya energía se
encuentra dentro de un
intervalo infinitesimal de
energía .
la distribución de energías
del electrón es igual al
producto de la densidad
de estados
cuánticos o niveles de
energía S(E) por la
probabilidad de que tales
estados se encuentren
ocupados
f(E) dentro de un intervalo
infinitesimal de energía
dE
[Ankrum, 1971]. Esta última
probabilidad se denomina
factor de Fermi y
depende de la densidad de
electrones y de la
temperatura
Dentro del factor de Fermi se
encuentra el
nivel de Fermi definido como el nivel
de energía que tiene una
probabilidad de ocupación igual a 0.5
desplazan hacia la región p y
viceversa. Este flujo de portadores
crea iones positivos en la región n y
negativos en la región p, formándose
un campo eléctrico en la unión. Este
campo eléctrico se opone a la difusión
de más portadores y se genera en la
unión una delgada región de
agotamiento de portadores libres,

6. S E M I C O N D U C T O R D O p A D O
Para aumentar la
conductividad (que sea más
conductor) de un SC
(Semiconductor), se le suele
dopar o añadir átomos de
impurezas a un SC intrínseco,
un SC dopado es un SC
extrínseco. Las impurezas
utilizadas dependen del tipo
de semiconductores con
dopajes ligeros y moderados
que los conoce como
extrínsecos.
Lo que se busca al dopar
un semiconductor es
poder variar sus
propiedades eléctricas
Cuando se fabrica
semiconductores se
busca del tipo N y P.

7. En un semiconductor tipo p los átomos de impureza tienen una cantidad
menor de electrones de valencia y aportan huecos a la banda de valencia la
unión entre dos regiones de un material semiconductor contaminadas con
diferentes impurezas, es decir, una región tipo P y otra región tipo n, se le
denomina unión p-n. A temperatura de 0º K, los electrones donadores de la
región n y los huecos de la región p se encuentran unidos a sus átomos. Al
incrementarse la temperatura se liberan algunos electrones y huecos de sus
átomos de impureza y se crean portadores libres que forman una corriente
de difusión, los electrones de la región n se desplazan hacia la región p
y viceversa. Este flujo de portadores crea iones positivos en la región
N y negativos en la región p, formándose un campo eléctrico en la unión.
Este campo eléctrico se opone a la difusión de más portadores y se genera en
la unión una delgada región de agotamiento de portadores libres.
- -
- -
Tipo p - -
- -
- -
- -
+ +
+ +
+ + tipo n
+ +
+ +
+ +
Región de
Agotamiento
E
La región de
agotamiento de
portadores libres para
una unión p-n en
equilibrio térmico.
U n i o n P - N
El campo eléctrico
formado en la unión
establece
un potencial interno
V Int entre las dos
regiones que
provoca el des
alineamiento de sus
bandas de energía.
Mientras mayor sea
la concentración de
impurezas y la
temperatura, mayor
será el potencial
interno y el des
alineamiento de las
bandas.

8. S E M I C O N D U C T O R ES P Y N
La adición
de impurezas trivalentes tales
como boro, aluminio, o galio a
un semiconductor intrínseco,
crean unas deficiencias de
electrones de valencia,
llamadas "huecos". Lo normal
es usar el gas di borano B2H6,
para difundir el boro en el
material de silicio.
La adición de impurezas pentavalentes como el
antimonio, arsénico, o fósforo, aportan electrones
libres, aumentando considerablemente la
conductividad del semiconductor intrínseco El fósforo
se puede añadir por difusión del gas fosfina (PH3).
SEMICONDUCTORP
SEMICONDUCTORn

9. Fuentes de información
• http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor
/ke_semiconductor_4.htm
• http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/
tema2/Paginas/Pagina5.htm
Gracias.