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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
PROYECTO DE AULA

FACULTAD DE INGENIERÍA EN SITEMAS,
ELECRTRÓNICA E INDUSTRIAL

Organización del aprendizaje

Lic. Marco Sánchez

TEMA: “SEMICONDUCTORES”

Abril Andrés
Arias Fabricio
Flores Sebastián
Miranda Jessica

19 de octubre de 2013
Ambato-Ecuador
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
Índice
1- TEMA: ............................................................................................................................... 3
2- INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3
3- OBJETIVOS ...................................................................................................................... 4
4- JUSTIFICACIÓN: ............................................................................................................. 4
5- MARCO TEÓRICO: ......................................................................................................... 5
6- DESARROLLO DEL PROYECTO: ................................................................................. 9
6.1- TAREAS DEL PROYECTO: ......................................................................................... 9
6.2- SUBTEMAS DEL PROYECTO: ................................................................................. 10
6.3- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: ...................................................................... 16
6.4- APLICACIONES Y PROGRAMAS UTILIZADOS: .................................................. 18
6.5- PÁGINAS WEB UTILIZADAS: ................................................................................. 20
6.6- CREACIÓN DE USUARIOS EN LAS WEB UTILIZADAS: .................................... 23
6.7- CAPTURAS DEL SITIO WEB CREADO: ................................................................. 26
7.- CONCLUSIONES: ......................................................................................................... 26
8- RECOMENDACIONES: ................................................................................................. 26
9-BIBLIOGRAFIA: ............................................................................................................. 26
Linkografía ...................................................................................................................... 27
10.-ANEXOS: ...................................................................................................................... 27

2
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

PROYECTO DE AULA

1.

TEMA:
“SEMICONDUCTORES”

2.

INTRODUCCIÓN:
En la actualidad los semiconductores son igual o más usados que los conductores puros
debido a su capacidad de combinación; es por ello que siendo un instrumental actual y con
tendencias innovadoras dentro de la electrónica nuestro grupo decide la implementación de
este como tema de estudio. Las aplicaciones de los semiconductores son interminables,
desde conectores de electricidad hasta microchips de teléfonos en los que se encuentra
alrededor de una mega de información disponible. Cada día avanzan sus aplicaciones y usos
y si anteriormente se concebía los conductores como los más optados para el desarrollo de
competencias y trabajos por parte de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos hoy prefieren
añadir determinadas impurezas que en vez de afectar a los semiconductores los convierten
en conductores igual de puros y útiles que un conductor normal.
Como dato de referencia cabe establecer que en 1985 cuando los primeros teléfonos
móviles empezaban a tomar fuerza se utilizaban en el campo de las ventas su fabricación
se realizaba a través de conductores de metales puros tales como la plata lo que demoraba
más el flujo y podía ocasionar que repentinamente un teléfono se quede colgado sin
respuesta operativa por unos 30 segundos o más. Actualmente pese a que en la composición
de los celulares todavía se necesita de ciertos conductores puros como el oro y la plata se
combinan con semiconductores esto facilita el flujo de electrones y sería imposible tener
un celular multi-touch con solo conductores puros.
El Ecuador también forma parte del proceso de avanza tecnológico y desde el 2002 se
elaboran aquí chips telefónicos que permiten tener la portabilidad de un número y
transmitirlo a otro celular esto está elaborado a base de semiconductores que permiten un
tamaño reducido y el intercambio de información entre dispositivos móviles y el chip.

3
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FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
3.

OBJETIVOS:

3.1 Objetivo general:


Aprender un tema nuevo relacionado a nuestra carrera en el presente caso los
Semiconductores y exponerlo a través de aplicaciones informáticas.

3.2 Objetivos específicos:





4.

Realizar las investigaciones del tema de electrónica “semiconductores” las
mismas que pueden ser demostradas en videos y documentos.
Compartir nuestros nuevos conocimientos adquiridos al mundo con las
herramientas aprendidas y mediante youtube.com
Aprender a realizar y usar diferentes aplicaciones informáticas como la creación
de una página web y otros programas existentes.
Fomentar bases en el desarrollo de proyectos para poderlos hacer de manera
correcta y organizada cuando tengamos desafíos más grandes como es el caso
del proyecto integrador y la tesis a futuro

JUSTIFICACIÓN:
La electrónica es muy extensa y de ella se deriva un tema muy interesante e importante
llamado semiconductores ya que estos tienen un sin número de útiles e innovadoras
aplicaciones las mismas que hoy en día se desarrollan para el uso de la sociedad, ya que la
tecnología se encuentra cada vez más al alcance de todas las personas.
Este tema es muy factible ya que existen recursos de donde podemos obtener información
como por ejemplo sitios web y libros que nos permiten aclarar las dudas y desconocimientos
acerca de los semiconductores.
Nosotros como grupo pensamos que es un tema original ya que no muchas personas
deciden realizar un estudio de estos elementos basados en la electrónica que es nuestra
especialidad.

4
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FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

5.1

MARCO TEÓRICO:


CONDUCTORES: Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten
que los atraviese el flujo de la corriente o de
cargas eléctricas en movimiento. Si
establecemos la analogía con una tubería que
contenga líquido, el conductor sería la tubería
y el
líquido el medio que permite el movimiento de
las
cargas. El cobre es un buen conductor; la razón
es
evidente si se tiene en cuenta su estructura
atómica. El núcleo o centro del átomo contiene
29
protones que son cargas positivas. Cuando un
átomo de cobre tiene una carga neutra, 29
electrones que son cargas negativas se
disponen alrededor del núcleo. Los electrones
viajan en distintas orbitales. Hay dos electrones en el primer orbital, 8 electrones en el
segundo, 18 en el tercero y 1 en el orbital exterior.

 SEMICONDUCTORES: 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.
Los
mejores
semiconductores tienen 4 electrones de
valencia.
La historia de los semiconductores comienza
en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños detectores diodos y se
emplearon a principios del siglo XX, en los radioreceptores de esa época. En 1940 Russell
Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, realizó un descubrimiento que se basaba en que
si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad
eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento
condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. En 1947 William Shockley,
investigador también de los Laboratorios Bell y Walter Houser Brattain, junto a John
Bardeen, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que
5
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E INDUSTRIAL
denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica
moderna.



SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS: Un semiconductor intrínseco es un
semiconductor puro. Un cristal de silicio es un semiconductor intrínseco si cada átomo del
cristal es un átomo de silicio. A temperatura ambiente, un cristal de silicio se comporta más
o menos como un aislante, ya que tiene solamente unos cuantos electrones libres y sus
huecos correspondientes producidos por la energía térmica que posee dicho cristal.
Es un semiconductor puro. A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque
solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la energía térmica.
En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la
corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se
producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones
libres como huecos con lo que la corriente total es cero. La tensión aplicada en la figura
forzará a los electrones libres a circular hacia la derecha (del terminal negativo de la pila al
positivo) y a los huecos hacia la izquierda.

6
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E INDUSTRIAL


FLUJO DE ELECTRONES LIBRES: La corriente eléctrica es una corriente de
electrones que atraviesa un material. Algunos materiales como los "conductores" tienen
electrones libres que pasan con facilidad de un átomo a otro.
Estos electrones libres, si se mueven en una misma dirección conforme saltan de un átomo
a
átomo,
se
vuelven
en
su
conjunto,
una
corriente
eléctrica.
Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o dirección, es necesario
una
fuente
de
energía
externa.
Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con
diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde el cuerpo con
potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo. Los electrones viajan del
potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se toma por convención que el sentido
de la corriente eléctrica va desde el potencial positivo al potencial negativo.



NIVELES DE ENERGÍA DE LOS ELECTRONES: Cómo debes recordar de química,
un átomo consiste de electrones orbitando alrededor de un núcleo. Sin embargo los
electrones no pueden escoger cualquier orbita que quieran. Ellos están restringidos a
orbitas con solo ciertas energías. Los electrones pueden saltar de un nivel de energía a
otro, pero ellos nunca pueden tener orbitas con otras energías distintas a los niveles de
energía permitidos.
Veamos el átomo más simple, el átomo neutro de Hidrógeno. Sus niveles de energía están
dados en el diagrama de abajo. El eje x muestra los niveles permitidos de energía de un
electrón en un átomo de Hidrógeno, numerados de 1 a 5. El eje y muestra la energía de
cada nivel en electrón-voltios (eV). Un electrón-voltio es la energía que un electrón gana
cuando viaja a través de una diferencia de potencial de un voltio (1 eV = 1.6 x 10-19
Julios).

7
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E INDUSTRIAL



LA BARRERA DE POTENCIAL Y LA TEMPERATURA: La temperatura de la unión
es la temperatura dentro del diodo, exactamente en la unión pn. Cuando el diodo está
conduciendo, la temperatura de la unión es más alta que la temperatura ambiente.
La barrera de potencial depende de la temperatura en la unión. Un incremento en la
temperatura de la unión crea más electrones libres y huecos n las regiones dopadas.
La
barrera de potencial de un diodo de silicio decrece 2mV por cada incremento del grado
Celsius.

8
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E INDUSTRIAL
6.

DESARROLLO DEL PROYECTO:

6.1

TAREAS DEL PROYECTO:

TAREAS DEL PROYECTO
N DE NOMBRE
TAREA

DESCRIPCIÓN

1

Selección del tema

Entre los integrantes de nuestro grupo
dialogamos primero sobre la electrónica que
es un campo muy extenso, de ello dimos
varias alternativas como tema de objeto de
estudio, cada estudiante investigó lo básico
de cada alternativa para luego poder escoger
una de ellas, la que nos parezca mejor e
interesante. Elegimos los semiconductores
del cual cada estudiante se encargó en
investigar 5 subtemas de este tema.

2

Documentos

De forma individual cada estudiante con sus
investigaciones realizó 5 documentos en
Word los mismos de posteriormente serán
subidos a la página web Slide Shared, con lo
que podemos compartir al mundo por medio
de internet.

3

Voki

Durante prácticas en clases aprendimos a
crear avatares y con estos conocimientos
cada estudiante se encargó de realizar un
avatar el mismo que irá enlazado con el blog
que tenemos en grupo.

4

Autobiografías

En el programa de power point realizamos
una presentación en diapositivas de nuestra
propia autobiografía para luego poder
subirlas al blogg.

9
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E INDUSTRIAL

5

Videos

Los videos que nosotros realizamos son
como
una
exposición
del
tema
“semiconductores” y de cada uno de los
subtemas. Luego unimos los videos que
cada uno de los estudiantes hizo con su
explicación, para al final haber creado un
solo video de más de 30 minutos y que luego
sea subido a youtube.

6

Página web

En esta página web o más bien blogg ya que
fue la mejor opción para creas enlazamos
todo lo realizado, es decir avatares,
autobiografías, documentos y videos.

7

Informe

Después de que nos entregaron unos
esquemas del informe que debemos realizar,
los estudiantes del grupo nos reunimos para
entre todos hacer cada parte del informe que
vamos a entregar.

6.2

SUBTEMAS DEL PROYECTO:

SEMICONDUCTORES

Subtema - Conductores
1
-Orbitales estables

- Conductores son todos aquellos materiales o
elementos que permiten que los atraviese el
flujo de la corriente o de cargas eléctricas en
movimiento. Si establecemos la analogía con
una tubería que contenga líquido, el conductor
sería la tubería y el líquido el medio que
permite el movimiento de las cargas.
- El núcleo atómico atrae a los electrones
orbitales. Éstos no caen hacia el núcleo debido
a la fuerza centrífuga (hacia afuera) creada por
10
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E INDUSTRIAL
su movimiento orbital. Cuando un electrón se
halla en un orbital estable, la fuerza centrífuga
equilibra exactamente la atracción eléctrica
ejercida por el núcleo.

Subtema -Parte interna de conductores
2
- Electrón libre

- En electrónica, lo único que importa es el
orbital exterior el cual también se denomina
orbital de valencia. Es éste orbital exterior el
que determina las propiedades eléctricas del
átomo. Para subrayar la importancia de dicho
orbital de valencia, se define la parte interna de
un átomo como el núcleo más todos los
orbitales internos.
- Son aquellos electrones en un material que no
están unidos fuertemente a los átomos o
moléculas de éste y pueden desprenderse
fácilmente de la estructura.

Subtema -Semiconductores
3
- germanio
- silicio

-Los mejores conductores tienen un electrón
de valencia, mientras que los mejores aislantes
poseen 8 electrones de valencia. Un
semiconductor es un elemento con
propiedades eléctricas entre las de un
conductor y las de un aislante.
Germanio: Hace unos años el germanio era el
único material adecuado para la fabricación de
dispositivos de semiconductores.
Silicio: Después del oxígeno, el silicio es el
elemento más abundante de la tierra.

Subtema -Enlaces covalentes
4
-Saturación
de valencias

-Como cada uno de los electrones compartidos
está siendo atraído en direcciones opuestas el
electrón constituye un enlace entre los núcleo
opuestos, el electrón constituye un enlace entre
los núcleos opuestos. A este tipo de enlace
químico se le da el nombre de enlace
covalente.
- Cuando no existen 8 electrones de forma
natural en un elemento, éste tiende a
combinarse y a compartir electrones con otros
11
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E INDUSTRIAL
átomos para obtener 8 electrones en el orbital
exterior.
Subtema -El hueco
- La salida del electrón deja un vacío que se
5
denomina hueco, en el orbital de valencia y
-Recombinación y tiempo de que se comporta como una carga positiva
porque, como ya se ha visto la pérdida de un
vida
electrón produce ion positivo.
- En ocasiones, un electrón libre se aproximará
a un hueco, será atraído caerá hacia él. Esta
unión de electrón libre y de un hueco se llama
recombinación.
El tiempo que transcurre entre la creación y la
desaparición de un electrón libre recibe el
nombre de tiempo de vida.

Subtema -Semiconductores intrínsecos
6

Un semiconductor intrínseco es un
semiconductor puro. Un cristal de silicio es un
semiconductor intrínseco si cada átomo del
cristal es un átomo de silicio. A temperatura
ambiente, un cristal de silicio se comporta más
o menos como un aislante, ya que tiene
solamente unos cuantos electrones libres y sus
huecos correspondientes producidos por la
energía térmica que posee dicho cristal.

Subtema -Tipos de flujo
7

Tiene el mismo número de electrones libres
que de huecos. Esto se debe a que la energía
térmica produce los electrones libres y los
huecos por pares. La tensión aplicada forzará a
los electrones libres a circular hacia la
izquierda y a los huecos hacia la derecha.
Cuando los electrones libres llegan al extremo
izquierdo del cristal entran al conductor
externo y circulan hacia el terminal positivo de
la batería.

Subtema -Dopaje de un semiconductor
8

Cada átomo pentavalente o donante en un
cristal de silicio, produce un electrón libre. Un
fabricante controla así la conductividad de un
12
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E INDUSTRIAL
semiconductor adoptado. Cuando más
impurezas se añadan, mayor será la
conductividad. Así un semiconductor se puede
adoptar ligera o frecuentemente dopado tiene
una resistencia pequeña.

Subtema -Tipos
9
de semiconductores

Semiconductores tipo n: El silicio que ha sido
dopado con una impureza pentavalente se
llama semiconductor tipo n, donde n hace
referencia a negativo. Como los electrones
superan a los huecos en un semiconductor tipo
n
Semiconductor tipo p: El silicio que ha sido
dopado con impurezas trivalentes se llama
semiconductor tipo p, donde p hace una
referencia a positivo.

Subtema
- El diodo no polarizado
10

Cada átomo trivalente en un cristal de silicio
produce un hueco. Por esta razón puede
representarse un cristal semiconductor tipo p
con el signo (-) encerrado en un círculo
representa un átomo trivalente y cada signo (+)
es un hueco en su orbital de valencia.

Subtema -Unión n-p con
11
polarización directa

Cada átomo trivalente en un cristal de silicio
produce un hueco. Por esta razón puede
representarse un cristal semiconductor tipo p
con el signo (-) encerrado en un círculo
representa un átomo trivalente y cada signo (+)
es un hueco en su orbital de valencia.

Subtema -Tensión de ruptura
12

Cuando
un
material
eléctricamente
considerado aislante por no conducir o
permitir la conducción de cargas a través de sí
tiene entre dos de sus puntos una diferencia de
potencial o tensión suficientemente alta, deja
de ofrecer la resistencia al paso de las cargas,
que como es un flujo de cargas en el tiempo
dicho movimiento crea una corriente eléctrica.
La tensión de ruptura es el valor de la
13
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E INDUSTRIAL
diferencia de potencial para un material dado y
una distancia dada en que dicho material deja
de ser aislante para permitir el paso de la
corriente.

Subtema -Niveles de energía de los Un átomo consiste de electrones orbitando
13
alrededor de un núcleo. Sin embargo los
electrones
electrones no pueden escoger cualquier orbita
que quieran.
Ellos están restringidos a orbitas con solo
ciertas energías. Los electrones pueden saltar
de un nivel de energía a otro, pero ellos nunca
pueden tener orbitas con otras energías
distintas a los niveles de energía permitidos.

Subtema -Bandas de energía
14

Los niveles de energía de los electrones en los
átomos de un cristal no coinciden con los
niveles de energía de los electrones para
átomos aislados.
De este modo el cristal se transforma en un
sistema electrónico que obedece al principio
de exclusión de Pauli, que imposibilita la
existencia de dos electrones en el mismo
estado, transformándose los niveles discretos
de energía en bandas de energía donde la
separación entre niveles energéticos se hace
muy pequeña.

Subtema -Barrera de energía
15

De la siguiente manera se forma la barrera de
potencial de 0.7 V en el diodo.



Antes de la difusión
Empieza la difusión y la
recombinación
 Equilibrio
 Polarización Directa
 Polarización Inversa

14
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
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E INDUSTRIAL

Subtema - La barrera de energía tipo p Para comprender el funcionamiento de tipos,
16
más
avanzados
de
dispositivos
semiconductores, es necesario conocer el
modo en que los niveles de energía controlan
la acción de una unión pn.
Se observa una inversión de papeles de los
portadores, mayoritarios son los huecos en la
banda de valencia, y los minoritarios con los
electrones de la banda de conducción.

Subtema -Equilibrio
17

En el equilibrio, los electrones de la banda de
conducción en el lado mueven en orbitales que
no son lo suficientemente grandes para
ajustarse a las orbitales del lado. Es decir, los
electrones en el lado n no tienen la suficiente
energía para atravesar la unión.
Para un electrón que trate de difundirse a
través de la unión, la trayectoria que debe
recorres presenta una barrera de energía, no
puede atravesar esta barrera a menos que
reciba energía de una fuente de alimentación
externa.

Subtema -Barrera de potencial y la La temperatura de la unión es la temperatura
18
dentro del diodo, exactamente en la unión pn.
temperatura
Cuando el diodo está conduciendo, la
Temperatura de la unión es más alta que la
temperatura ambiente.
La barrera de potencial depende de la
temperatura en la unión.
Un incremento en la temperatura de la unión
crea más electrones libres y huecos n las
regiones dopadas.

15
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
La barrera de potencial de un diodo de silicio
decrece 2mV por cada incremento de 1 grado
Celsius

Subtema -Corriente
19
saturación

inversa

Subtema -Silicio frente a germanio
20

de Esta muestra la corriente inversa de saturación
en función de las bandas de energía.
Supóngase que aparece un par electrón-hueco
en el área de la unión A y B. el electrón libre
en A desciende por la barrera de energía
empujando hacia fuera un electrón del extremo
derecho de la banda de conducción.

En un átomo de silicio la distancia entre la
banda de valencia y la banda de conducción se
denomina gap de energía.
Afortunadamente, el silicio tiene un mayor gap
de energía; esto significa que la energía
térmica no produce muchos pares electrónhueco a temperaturas normales.

6.3

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES:

ACTIVIDADES



Creación de Gmail



Introducción al Blog Spot y
Voki

COLABORADORES

-

FECHA

Fabricio
Jessica

1 de Octubre de 2013

Todos los
Integrantes

7 de Octubre de 2013

16
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
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E INDUSTRIAL


Introducción a Slide Share



Primera reunión grupal:
División de trabajo



Creación de Gmail

Todos los integrantes

7 de Octubre de 2013

Todos los
integrantes

9 de Octubre de 2013

9 de Octubre de 2013
-



Creación
Individual
Documentos



Reunión Grupal:
Explicación del
camtasia

uso

de

Andrés
Sebastián

-

Jessica
Andrés
Fabricio
Sebastián

9 de Octubre de 2013
9 de Octubre de 2013
10 de Octubre de 2013
11 de Octubre de 2013

Todos los
Integrantes

12 de Octubre de 2013

Todos los integrantes

de

13 de Octubre de 2013



Esquema, Dokeos



Explicación del Esquema a:
Lic. Marco Sánchez

Todos los
integrantes

14 de Octubre de 2013



Reunión Grupal:
Elaboración de Videos

Todos los
integrantes

14 de Octubre de 2013



Reunión Grupal:
Elaboración de Blog e Informe

Todos los
integrantes

15 de Octubre de 2013



Presentación
Proyecto

Todos los
integrantes

19 de Octubre de 2013

Final

del

17
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FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

6.4

APLICACIONES Y PROGRAMAS UTILIZADOS:

ÍCONO DEL
PROGRAMA

NOMBRE

Camtasia
Studio

CONCEPTO

UTILIZACIÓN

Es un programa que permite grabar
la pantalla del ordenador en vídeo,
es decir, captura todo lo que va
ocurriendo por la pantalla y lo
guarda en un archivo en formato de
vídeo. Pero no sólo se queda ahí,
sino que además proporciona todas
las herramientas de edición y
producción del vídeo, para crear
videos con una calidad ideal y en
cualquier formato.

Usamos este programa
para realizar los videos en
relación a los documentos
de la investigación del
respectivo
tema,
grabamos
a
los
integrantes del grupo
mientras cada uno de
ellos explica sus temas
correspondientes.

Sirve para la edición domestica de La utilización de este
videos aunque también se puede programa fue para editar
utilizar para crear pequeñas los videos.
películas usando fotogramas,
fotografía es forma digital. Incluso
Movie Maker se puede incluir fragmentos de
películas de sonido o una narración
indicado a lo que se va viendo.

18
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FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

Microsoft
Word

PowerPoint

Básicamente es un procesador de
texto, es un programa que nos
permite escribir, y luego realizar
todas
las
modificaciones
necesarias para poderlo imprimir.

Se usó para crear los
documentos
correspondientes al tema.
Se creó cinco documentos
por persona, es decir que
fueron en total 20 los
subtemas explicados.

PowerPoint es uno de los
programas de presentación más
extendidos. Viene integrado en el
paquete Microsoft Office como un
elemento
más,
que
puede
aprovechar las ventajas que le
ofrecen los demás componentes del
equipo para obtener un resultado
óptimo.

Este programa fue usado
por cada estudiante para
la creación de su propia
autobiografía.

19
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
6.5

PÁGINAS WEB UTILIZADAS:

GMAIL: Utilizamos para crear una cuenta de correo electrónico.
Dirección Web: www.gmail.com

20
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
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E INDUSTRIAL
YouTube: Esta página la utilizamos para subir los videos al internet.
Dirección Web: www.youtube.com

SlideShare: Utilizamos para subir los archivos en Word a la página web.
Dirección Web: www.slideshare.net

21
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
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E INDUSTRIAL
Voki: Usamos para la creación del Avatar
Dirección Web: www.voki.com

Blogger: Utilizamos para subir todos los archivos, documentos y videos.
Dirección Web: www.blogger.com

22
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
6.6
CREACIÓN DE USUARIOS EN LAS WEB UTILIZADAS:
Gmail:






Ingresamos a la dirección web: www.gmail.com
Seleccionamos “Crear una cuenta”.
Llenamos los campos en blanco:
Nombre, Apellido
Nombre de Usuario
Contraseña, confirmamos la contraseña
Fecha de Nacimiento
Sexo
Teléfono Móvil
Aceptamos las Condiciones de servicio y la Política de privacidad de Google.

YouTube y Blogger
Estas páginas web se encuentran vinculadas con la cuenta que creamos en Gmail, por esta razón
no existe la necesidad de crear un usuario para la utilización de las mismas, como por ejemplo
subir videos a YouTube o crear blogs.

Voki:
23
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FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL






Ingresamos a la dirección web: www.voki.com
Seleccionamos “Register”
Llenamos los campos en blanco:
Nombre
Email, confirmamos el Email
Contraseña, confirmamos la contraseña
Fecha de Cumpleaños
Aceptamos las Condiciones de servicio

24
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E INDUSTRIAL
SlideShare:






Ingresamos la dirección www.slideshare.net
Seleccionamos “Signup”
Llenamos los campos en blanco:
Email
Nombre de Usuario
Contraseña
Aceptamos las Condiciones de servicio

25
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E INDUSTRIAL
6.7

CAPTURAS DEL SITIO WEB CREADO:

Pondrás las capturas…

7.

CONCLUSIONES:
 Comprendimos un tema nuevo relacionado a nuestra carrera en el presente caso los
Semiconductores
 Realizamos investigaciones del tema de electrónica “semiconductores” lo que nos
brinda nuevos conocimientos.
 Compartimos nuevos conocimientos adquiridos al mundo con las herramientas
aprendidas y mediante youtube.com.
 Usamos diferentes aplicaciones informáticas como la creación de una página web y
otros programas existentes.
 Aprendimos bases en el desarrollo de proyectos para poderlos hacer de manera correcta
y organizada.

8.-

RECOMENDACIONES:
 Ser ordenados al realizar un proyecto como este ya que existen varias tareas que
debemos realizar
 Tratar de ayudarnos entre estudiante con los conocimientos que cada uno tiene.
 Realizar cada tarea con tiempo para que podamos realizar con éxito el trabajo
encomendado.
 Investigar lo que más podaos acerca del tema que escogimos.
 Como estudiantes debemos auto instruirnos acerca de la utilización de programas y
aplicaciones ya que todos tenemos alguna duda en ese sentido.

9.-

BIBLIOGRAFIA:


Libro Física Pauli Wave Mechanics Vol5 Mecánica De Ondas



Libro Dispositivos Electrónicos, transistores, semiconductores.



Libro Física Applied Optics And Optical Desing V2 Conrady.



Física Fundamental De Jay Orear Segunda Edición.



Física Fundamentos Y Fronteras.

26
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

Linkografía


http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor



http://www.monografias.com/trabajos11/semi/semi.shtml



http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/introduccion.pdf



http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_1.htm



http://www.ecured.cu/index.php/Semiconductores

10.-ANEXOS:
Anexo 1

27
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL

Anexo 2

Anexo 3

28
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA
E INDUSTRIAL
Anexo 4

Anexo 5

29

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  • 1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO PROYECTO DE AULA FACULTAD DE INGENIERÍA EN SITEMAS, ELECRTRÓNICA E INDUSTRIAL Organización del aprendizaje Lic. Marco Sánchez TEMA: “SEMICONDUCTORES” Abril Andrés Arias Fabricio Flores Sebastián Miranda Jessica 19 de octubre de 2013 Ambato-Ecuador
  • 2. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Índice 1- TEMA: ............................................................................................................................... 3 2- INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3 3- OBJETIVOS ...................................................................................................................... 4 4- JUSTIFICACIÓN: ............................................................................................................. 4 5- MARCO TEÓRICO: ......................................................................................................... 5 6- DESARROLLO DEL PROYECTO: ................................................................................. 9 6.1- TAREAS DEL PROYECTO: ......................................................................................... 9 6.2- SUBTEMAS DEL PROYECTO: ................................................................................. 10 6.3- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: ...................................................................... 16 6.4- APLICACIONES Y PROGRAMAS UTILIZADOS: .................................................. 18 6.5- PÁGINAS WEB UTILIZADAS: ................................................................................. 20 6.6- CREACIÓN DE USUARIOS EN LAS WEB UTILIZADAS: .................................... 23 6.7- CAPTURAS DEL SITIO WEB CREADO: ................................................................. 26 7.- CONCLUSIONES: ......................................................................................................... 26 8- RECOMENDACIONES: ................................................................................................. 26 9-BIBLIOGRAFIA: ............................................................................................................. 26 Linkografía ...................................................................................................................... 27 10.-ANEXOS: ...................................................................................................................... 27 2
  • 3. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PROYECTO DE AULA 1. TEMA: “SEMICONDUCTORES” 2. INTRODUCCIÓN: En la actualidad los semiconductores son igual o más usados que los conductores puros debido a su capacidad de combinación; es por ello que siendo un instrumental actual y con tendencias innovadoras dentro de la electrónica nuestro grupo decide la implementación de este como tema de estudio. Las aplicaciones de los semiconductores son interminables, desde conectores de electricidad hasta microchips de teléfonos en los que se encuentra alrededor de una mega de información disponible. Cada día avanzan sus aplicaciones y usos y si anteriormente se concebía los conductores como los más optados para el desarrollo de competencias y trabajos por parte de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos hoy prefieren añadir determinadas impurezas que en vez de afectar a los semiconductores los convierten en conductores igual de puros y útiles que un conductor normal. Como dato de referencia cabe establecer que en 1985 cuando los primeros teléfonos móviles empezaban a tomar fuerza se utilizaban en el campo de las ventas su fabricación se realizaba a través de conductores de metales puros tales como la plata lo que demoraba más el flujo y podía ocasionar que repentinamente un teléfono se quede colgado sin respuesta operativa por unos 30 segundos o más. Actualmente pese a que en la composición de los celulares todavía se necesita de ciertos conductores puros como el oro y la plata se combinan con semiconductores esto facilita el flujo de electrones y sería imposible tener un celular multi-touch con solo conductores puros. El Ecuador también forma parte del proceso de avanza tecnológico y desde el 2002 se elaboran aquí chips telefónicos que permiten tener la portabilidad de un número y transmitirlo a otro celular esto está elaborado a base de semiconductores que permiten un tamaño reducido y el intercambio de información entre dispositivos móviles y el chip. 3
  • 4. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 3. OBJETIVOS: 3.1 Objetivo general:  Aprender un tema nuevo relacionado a nuestra carrera en el presente caso los Semiconductores y exponerlo a través de aplicaciones informáticas. 3.2 Objetivos específicos:     4. Realizar las investigaciones del tema de electrónica “semiconductores” las mismas que pueden ser demostradas en videos y documentos. Compartir nuestros nuevos conocimientos adquiridos al mundo con las herramientas aprendidas y mediante youtube.com Aprender a realizar y usar diferentes aplicaciones informáticas como la creación de una página web y otros programas existentes. Fomentar bases en el desarrollo de proyectos para poderlos hacer de manera correcta y organizada cuando tengamos desafíos más grandes como es el caso del proyecto integrador y la tesis a futuro JUSTIFICACIÓN: La electrónica es muy extensa y de ella se deriva un tema muy interesante e importante llamado semiconductores ya que estos tienen un sin número de útiles e innovadoras aplicaciones las mismas que hoy en día se desarrollan para el uso de la sociedad, ya que la tecnología se encuentra cada vez más al alcance de todas las personas. Este tema es muy factible ya que existen recursos de donde podemos obtener información como por ejemplo sitios web y libros que nos permiten aclarar las dudas y desconocimientos acerca de los semiconductores. Nosotros como grupo pensamos que es un tema original ya que no muchas personas deciden realizar un estudio de estos elementos basados en la electrónica que es nuestra especialidad. 4
  • 5. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 5.1 MARCO TEÓRICO:  CONDUCTORES: Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería que contenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de las cargas. El cobre es un buen conductor; la razón es evidente si se tiene en cuenta su estructura atómica. El núcleo o centro del átomo contiene 29 protones que son cargas positivas. Cuando un átomo de cobre tiene una carga neutra, 29 electrones que son cargas negativas se disponen alrededor del núcleo. Los electrones viajan en distintas orbitales. Hay dos electrones en el primer orbital, 8 electrones en el segundo, 18 en el tercero y 1 en el orbital exterior.  SEMICONDUCTORES: 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. Los mejores semiconductores tienen 4 electrones de valencia. La historia de los semiconductores comienza en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños detectores diodos y se emplearon a principios del siglo XX, en los radioreceptores de esa época. En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, realizó un descubrimiento que se basaba en que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. En 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell y Walter Houser Brattain, junto a John Bardeen, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que 5
  • 6. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.  SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS: Un semiconductor intrínseco es un semiconductor puro. Un cristal de silicio es un semiconductor intrínseco si cada átomo del cristal es un átomo de silicio. A temperatura ambiente, un cristal de silicio se comporta más o menos como un aislante, ya que tiene solamente unos cuantos electrones libres y sus huecos correspondientes producidos por la energía térmica que posee dicho cristal. Es un semiconductor puro. A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la energía térmica. En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total es cero. La tensión aplicada en la figura forzará a los electrones libres a circular hacia la derecha (del terminal negativo de la pila al positivo) y a los huecos hacia la izquierda. 6
  • 7. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL  FLUJO DE ELECTRONES LIBRES: La corriente eléctrica es una corriente de electrones que atraviesa un material. Algunos materiales como los "conductores" tienen electrones libres que pasan con facilidad de un átomo a otro. Estos electrones libres, si se mueven en una misma dirección conforme saltan de un átomo a átomo, se vuelven en su conjunto, una corriente eléctrica. Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o dirección, es necesario una fuente de energía externa. Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde el cuerpo con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo. Los electrones viajan del potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se toma por convención que el sentido de la corriente eléctrica va desde el potencial positivo al potencial negativo.  NIVELES DE ENERGÍA DE LOS ELECTRONES: Cómo debes recordar de química, un átomo consiste de electrones orbitando alrededor de un núcleo. Sin embargo los electrones no pueden escoger cualquier orbita que quieran. Ellos están restringidos a orbitas con solo ciertas energías. Los electrones pueden saltar de un nivel de energía a otro, pero ellos nunca pueden tener orbitas con otras energías distintas a los niveles de energía permitidos. Veamos el átomo más simple, el átomo neutro de Hidrógeno. Sus niveles de energía están dados en el diagrama de abajo. El eje x muestra los niveles permitidos de energía de un electrón en un átomo de Hidrógeno, numerados de 1 a 5. El eje y muestra la energía de cada nivel en electrón-voltios (eV). Un electrón-voltio es la energía que un electrón gana cuando viaja a través de una diferencia de potencial de un voltio (1 eV = 1.6 x 10-19 Julios). 7
  • 8. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL  LA BARRERA DE POTENCIAL Y LA TEMPERATURA: La temperatura de la unión es la temperatura dentro del diodo, exactamente en la unión pn. Cuando el diodo está conduciendo, la temperatura de la unión es más alta que la temperatura ambiente. La barrera de potencial depende de la temperatura en la unión. Un incremento en la temperatura de la unión crea más electrones libres y huecos n las regiones dopadas. La barrera de potencial de un diodo de silicio decrece 2mV por cada incremento del grado Celsius. 8
  • 9. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 6. DESARROLLO DEL PROYECTO: 6.1 TAREAS DEL PROYECTO: TAREAS DEL PROYECTO N DE NOMBRE TAREA DESCRIPCIÓN 1 Selección del tema Entre los integrantes de nuestro grupo dialogamos primero sobre la electrónica que es un campo muy extenso, de ello dimos varias alternativas como tema de objeto de estudio, cada estudiante investigó lo básico de cada alternativa para luego poder escoger una de ellas, la que nos parezca mejor e interesante. Elegimos los semiconductores del cual cada estudiante se encargó en investigar 5 subtemas de este tema. 2 Documentos De forma individual cada estudiante con sus investigaciones realizó 5 documentos en Word los mismos de posteriormente serán subidos a la página web Slide Shared, con lo que podemos compartir al mundo por medio de internet. 3 Voki Durante prácticas en clases aprendimos a crear avatares y con estos conocimientos cada estudiante se encargó de realizar un avatar el mismo que irá enlazado con el blog que tenemos en grupo. 4 Autobiografías En el programa de power point realizamos una presentación en diapositivas de nuestra propia autobiografía para luego poder subirlas al blogg. 9
  • 10. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 5 Videos Los videos que nosotros realizamos son como una exposición del tema “semiconductores” y de cada uno de los subtemas. Luego unimos los videos que cada uno de los estudiantes hizo con su explicación, para al final haber creado un solo video de más de 30 minutos y que luego sea subido a youtube. 6 Página web En esta página web o más bien blogg ya que fue la mejor opción para creas enlazamos todo lo realizado, es decir avatares, autobiografías, documentos y videos. 7 Informe Después de que nos entregaron unos esquemas del informe que debemos realizar, los estudiantes del grupo nos reunimos para entre todos hacer cada parte del informe que vamos a entregar. 6.2 SUBTEMAS DEL PROYECTO: SEMICONDUCTORES Subtema - Conductores 1 -Orbitales estables - Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Si establecemos la analogía con una tubería que contenga líquido, el conductor sería la tubería y el líquido el medio que permite el movimiento de las cargas. - El núcleo atómico atrae a los electrones orbitales. Éstos no caen hacia el núcleo debido a la fuerza centrífuga (hacia afuera) creada por 10
  • 11. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL su movimiento orbital. Cuando un electrón se halla en un orbital estable, la fuerza centrífuga equilibra exactamente la atracción eléctrica ejercida por el núcleo. Subtema -Parte interna de conductores 2 - Electrón libre - En electrónica, lo único que importa es el orbital exterior el cual también se denomina orbital de valencia. Es éste orbital exterior el que determina las propiedades eléctricas del átomo. Para subrayar la importancia de dicho orbital de valencia, se define la parte interna de un átomo como el núcleo más todos los orbitales internos. - Son aquellos electrones en un material que no están unidos fuertemente a los átomos o moléculas de éste y pueden desprenderse fácilmente de la estructura. Subtema -Semiconductores 3 - germanio - silicio -Los mejores conductores tienen un electrón de valencia, mientras que los mejores aislantes poseen 8 electrones de valencia. Un semiconductor es un elemento con propiedades eléctricas entre las de un conductor y las de un aislante. Germanio: Hace unos años el germanio era el único material adecuado para la fabricación de dispositivos de semiconductores. Silicio: Después del oxígeno, el silicio es el elemento más abundante de la tierra. Subtema -Enlaces covalentes 4 -Saturación de valencias -Como cada uno de los electrones compartidos está siendo atraído en direcciones opuestas el electrón constituye un enlace entre los núcleo opuestos, el electrón constituye un enlace entre los núcleos opuestos. A este tipo de enlace químico se le da el nombre de enlace covalente. - Cuando no existen 8 electrones de forma natural en un elemento, éste tiende a combinarse y a compartir electrones con otros 11
  • 12. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL átomos para obtener 8 electrones en el orbital exterior. Subtema -El hueco - La salida del electrón deja un vacío que se 5 denomina hueco, en el orbital de valencia y -Recombinación y tiempo de que se comporta como una carga positiva porque, como ya se ha visto la pérdida de un vida electrón produce ion positivo. - En ocasiones, un electrón libre se aproximará a un hueco, será atraído caerá hacia él. Esta unión de electrón libre y de un hueco se llama recombinación. El tiempo que transcurre entre la creación y la desaparición de un electrón libre recibe el nombre de tiempo de vida. Subtema -Semiconductores intrínsecos 6 Un semiconductor intrínseco es un semiconductor puro. Un cristal de silicio es un semiconductor intrínseco si cada átomo del cristal es un átomo de silicio. A temperatura ambiente, un cristal de silicio se comporta más o menos como un aislante, ya que tiene solamente unos cuantos electrones libres y sus huecos correspondientes producidos por la energía térmica que posee dicho cristal. Subtema -Tipos de flujo 7 Tiene el mismo número de electrones libres que de huecos. Esto se debe a que la energía térmica produce los electrones libres y los huecos por pares. La tensión aplicada forzará a los electrones libres a circular hacia la izquierda y a los huecos hacia la derecha. Cuando los electrones libres llegan al extremo izquierdo del cristal entran al conductor externo y circulan hacia el terminal positivo de la batería. Subtema -Dopaje de un semiconductor 8 Cada átomo pentavalente o donante en un cristal de silicio, produce un electrón libre. Un fabricante controla así la conductividad de un 12
  • 13. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL semiconductor adoptado. Cuando más impurezas se añadan, mayor será la conductividad. Así un semiconductor se puede adoptar ligera o frecuentemente dopado tiene una resistencia pequeña. Subtema -Tipos 9 de semiconductores Semiconductores tipo n: El silicio que ha sido dopado con una impureza pentavalente se llama semiconductor tipo n, donde n hace referencia a negativo. Como los electrones superan a los huecos en un semiconductor tipo n Semiconductor tipo p: El silicio que ha sido dopado con impurezas trivalentes se llama semiconductor tipo p, donde p hace una referencia a positivo. Subtema - El diodo no polarizado 10 Cada átomo trivalente en un cristal de silicio produce un hueco. Por esta razón puede representarse un cristal semiconductor tipo p con el signo (-) encerrado en un círculo representa un átomo trivalente y cada signo (+) es un hueco en su orbital de valencia. Subtema -Unión n-p con 11 polarización directa Cada átomo trivalente en un cristal de silicio produce un hueco. Por esta razón puede representarse un cristal semiconductor tipo p con el signo (-) encerrado en un círculo representa un átomo trivalente y cada signo (+) es un hueco en su orbital de valencia. Subtema -Tensión de ruptura 12 Cuando un material eléctricamente considerado aislante por no conducir o permitir la conducción de cargas a través de sí tiene entre dos de sus puntos una diferencia de potencial o tensión suficientemente alta, deja de ofrecer la resistencia al paso de las cargas, que como es un flujo de cargas en el tiempo dicho movimiento crea una corriente eléctrica. La tensión de ruptura es el valor de la 13
  • 14. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL diferencia de potencial para un material dado y una distancia dada en que dicho material deja de ser aislante para permitir el paso de la corriente. Subtema -Niveles de energía de los Un átomo consiste de electrones orbitando 13 alrededor de un núcleo. Sin embargo los electrones electrones no pueden escoger cualquier orbita que quieran. Ellos están restringidos a orbitas con solo ciertas energías. Los electrones pueden saltar de un nivel de energía a otro, pero ellos nunca pueden tener orbitas con otras energías distintas a los niveles de energía permitidos. Subtema -Bandas de energía 14 Los niveles de energía de los electrones en los átomos de un cristal no coinciden con los niveles de energía de los electrones para átomos aislados. De este modo el cristal se transforma en un sistema electrónico que obedece al principio de exclusión de Pauli, que imposibilita la existencia de dos electrones en el mismo estado, transformándose los niveles discretos de energía en bandas de energía donde la separación entre niveles energéticos se hace muy pequeña. Subtema -Barrera de energía 15 De la siguiente manera se forma la barrera de potencial de 0.7 V en el diodo.   Antes de la difusión Empieza la difusión y la recombinación  Equilibrio  Polarización Directa  Polarización Inversa 14
  • 15. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Subtema - La barrera de energía tipo p Para comprender el funcionamiento de tipos, 16 más avanzados de dispositivos semiconductores, es necesario conocer el modo en que los niveles de energía controlan la acción de una unión pn. Se observa una inversión de papeles de los portadores, mayoritarios son los huecos en la banda de valencia, y los minoritarios con los electrones de la banda de conducción. Subtema -Equilibrio 17 En el equilibrio, los electrones de la banda de conducción en el lado mueven en orbitales que no son lo suficientemente grandes para ajustarse a las orbitales del lado. Es decir, los electrones en el lado n no tienen la suficiente energía para atravesar la unión. Para un electrón que trate de difundirse a través de la unión, la trayectoria que debe recorres presenta una barrera de energía, no puede atravesar esta barrera a menos que reciba energía de una fuente de alimentación externa. Subtema -Barrera de potencial y la La temperatura de la unión es la temperatura 18 dentro del diodo, exactamente en la unión pn. temperatura Cuando el diodo está conduciendo, la Temperatura de la unión es más alta que la temperatura ambiente. La barrera de potencial depende de la temperatura en la unión. Un incremento en la temperatura de la unión crea más electrones libres y huecos n las regiones dopadas. 15
  • 16. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL La barrera de potencial de un diodo de silicio decrece 2mV por cada incremento de 1 grado Celsius Subtema -Corriente 19 saturación inversa Subtema -Silicio frente a germanio 20 de Esta muestra la corriente inversa de saturación en función de las bandas de energía. Supóngase que aparece un par electrón-hueco en el área de la unión A y B. el electrón libre en A desciende por la barrera de energía empujando hacia fuera un electrón del extremo derecho de la banda de conducción. En un átomo de silicio la distancia entre la banda de valencia y la banda de conducción se denomina gap de energía. Afortunadamente, el silicio tiene un mayor gap de energía; esto significa que la energía térmica no produce muchos pares electrónhueco a temperaturas normales. 6.3 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: ACTIVIDADES  Creación de Gmail  Introducción al Blog Spot y Voki COLABORADORES - FECHA Fabricio Jessica 1 de Octubre de 2013 Todos los Integrantes 7 de Octubre de 2013 16
  • 17. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL  Introducción a Slide Share  Primera reunión grupal: División de trabajo  Creación de Gmail Todos los integrantes 7 de Octubre de 2013 Todos los integrantes 9 de Octubre de 2013 9 de Octubre de 2013 -  Creación Individual Documentos  Reunión Grupal: Explicación del camtasia uso de Andrés Sebastián - Jessica Andrés Fabricio Sebastián 9 de Octubre de 2013 9 de Octubre de 2013 10 de Octubre de 2013 11 de Octubre de 2013 Todos los Integrantes 12 de Octubre de 2013 Todos los integrantes de 13 de Octubre de 2013  Esquema, Dokeos  Explicación del Esquema a: Lic. Marco Sánchez Todos los integrantes 14 de Octubre de 2013  Reunión Grupal: Elaboración de Videos Todos los integrantes 14 de Octubre de 2013  Reunión Grupal: Elaboración de Blog e Informe Todos los integrantes 15 de Octubre de 2013  Presentación Proyecto Todos los integrantes 19 de Octubre de 2013 Final del 17
  • 18. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 6.4 APLICACIONES Y PROGRAMAS UTILIZADOS: ÍCONO DEL PROGRAMA NOMBRE Camtasia Studio CONCEPTO UTILIZACIÓN Es un programa que permite grabar la pantalla del ordenador en vídeo, es decir, captura todo lo que va ocurriendo por la pantalla y lo guarda en un archivo en formato de vídeo. Pero no sólo se queda ahí, sino que además proporciona todas las herramientas de edición y producción del vídeo, para crear videos con una calidad ideal y en cualquier formato. Usamos este programa para realizar los videos en relación a los documentos de la investigación del respectivo tema, grabamos a los integrantes del grupo mientras cada uno de ellos explica sus temas correspondientes. Sirve para la edición domestica de La utilización de este videos aunque también se puede programa fue para editar utilizar para crear pequeñas los videos. películas usando fotogramas, fotografía es forma digital. Incluso Movie Maker se puede incluir fragmentos de películas de sonido o una narración indicado a lo que se va viendo. 18
  • 19. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Microsoft Word PowerPoint Básicamente es un procesador de texto, es un programa que nos permite escribir, y luego realizar todas las modificaciones necesarias para poderlo imprimir. Se usó para crear los documentos correspondientes al tema. Se creó cinco documentos por persona, es decir que fueron en total 20 los subtemas explicados. PowerPoint es uno de los programas de presentación más extendidos. Viene integrado en el paquete Microsoft Office como un elemento más, que puede aprovechar las ventajas que le ofrecen los demás componentes del equipo para obtener un resultado óptimo. Este programa fue usado por cada estudiante para la creación de su propia autobiografía. 19
  • 20. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 6.5 PÁGINAS WEB UTILIZADAS: GMAIL: Utilizamos para crear una cuenta de correo electrónico. Dirección Web: www.gmail.com 20
  • 21. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL YouTube: Esta página la utilizamos para subir los videos al internet. Dirección Web: www.youtube.com SlideShare: Utilizamos para subir los archivos en Word a la página web. Dirección Web: www.slideshare.net 21
  • 22. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Voki: Usamos para la creación del Avatar Dirección Web: www.voki.com Blogger: Utilizamos para subir todos los archivos, documentos y videos. Dirección Web: www.blogger.com 22
  • 23. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 6.6 CREACIÓN DE USUARIOS EN LAS WEB UTILIZADAS: Gmail:     Ingresamos a la dirección web: www.gmail.com Seleccionamos “Crear una cuenta”. Llenamos los campos en blanco: Nombre, Apellido Nombre de Usuario Contraseña, confirmamos la contraseña Fecha de Nacimiento Sexo Teléfono Móvil Aceptamos las Condiciones de servicio y la Política de privacidad de Google. YouTube y Blogger Estas páginas web se encuentran vinculadas con la cuenta que creamos en Gmail, por esta razón no existe la necesidad de crear un usuario para la utilización de las mismas, como por ejemplo subir videos a YouTube o crear blogs. Voki: 23
  • 24. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL     Ingresamos a la dirección web: www.voki.com Seleccionamos “Register” Llenamos los campos en blanco: Nombre Email, confirmamos el Email Contraseña, confirmamos la contraseña Fecha de Cumpleaños Aceptamos las Condiciones de servicio 24
  • 25. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL SlideShare:     Ingresamos la dirección www.slideshare.net Seleccionamos “Signup” Llenamos los campos en blanco: Email Nombre de Usuario Contraseña Aceptamos las Condiciones de servicio 25
  • 26. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL 6.7 CAPTURAS DEL SITIO WEB CREADO: Pondrás las capturas… 7. CONCLUSIONES:  Comprendimos un tema nuevo relacionado a nuestra carrera en el presente caso los Semiconductores  Realizamos investigaciones del tema de electrónica “semiconductores” lo que nos brinda nuevos conocimientos.  Compartimos nuevos conocimientos adquiridos al mundo con las herramientas aprendidas y mediante youtube.com.  Usamos diferentes aplicaciones informáticas como la creación de una página web y otros programas existentes.  Aprendimos bases en el desarrollo de proyectos para poderlos hacer de manera correcta y organizada. 8.- RECOMENDACIONES:  Ser ordenados al realizar un proyecto como este ya que existen varias tareas que debemos realizar  Tratar de ayudarnos entre estudiante con los conocimientos que cada uno tiene.  Realizar cada tarea con tiempo para que podamos realizar con éxito el trabajo encomendado.  Investigar lo que más podaos acerca del tema que escogimos.  Como estudiantes debemos auto instruirnos acerca de la utilización de programas y aplicaciones ya que todos tenemos alguna duda en ese sentido. 9.- BIBLIOGRAFIA:  Libro Física Pauli Wave Mechanics Vol5 Mecánica De Ondas  Libro Dispositivos Electrónicos, transistores, semiconductores.  Libro Física Applied Optics And Optical Desing V2 Conrady.  Física Fundamental De Jay Orear Segunda Edición.  Física Fundamentos Y Fronteras. 26
  • 27. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Linkografía  http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor  http://www.monografias.com/trabajos11/semi/semi.shtml  http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/introduccion.pdf  http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_1.htm  http://www.ecured.cu/index.php/Semiconductores 10.-ANEXOS: Anexo 1 27
  • 28. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Anexo 2 Anexo 3 28
  • 29. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL Anexo 4 Anexo 5 29