El documento describe los diferentes tipos de semiconductores. Los semiconductores intrínsecos son puros y su conductividad depende de la generación térmica de pares electrón-hueco. Los semiconductores dopados tienen impurezas que aumentan la cantidad de portadores, dando lugar a los tipos n y p. Los tipos n tienen electrones en exceso y los tipos p tienen huecos en exceso.

1. SEMICONDUCTORES
 Semiconductores intrínsecos
 Semiconductores dopados
Curso :Física Electrónica
Alumna : Salcedo Hernández Mónica Gabriela

2. Semiconductores intrínsecos
► Los elementos semiconductores por excelencia son el silicio y el
germanio, aunque existen otros elementos como el estaño, y
compuestos como el arseniuro de galio que se comportan como tales.
Tomemos Como Ejemplo El
Silicio En Su Modelo
Bidimensional:

3. ► Vemos como cada átomo de silicio se rodea de sus 4 vecinos
próximos con lo que comparte sus electrones de valencia.
► A 0ºK todos los electrones hacen su papel de enlace y tienen
energías correspondientes a la banda de valencia. Esta banda estará
completa, mientras que la de conducción permanecerá vacía. Es
cuando hablamos de que el conductor es un aislante perfecto.
► Ahora bien, si aumentamos la temperatura, aumentará por
consiguiente la energía cinética de vibración de los átomos de la
red, y algunos electrones de valencia pueden absorber de los
átomos vecinos la energía suficiente para liberarse del enlace y
moverse a través del cristal como electrones libres.
► Su energía pertenecerá a la banda de conducción, y cuanto más
elevada sea la temperatura más electrones de conducción
habrá, aunque ya a temperatura ambiente podemos decir que el
semiconductor actúa como conductor.

4. ► Si un electrón de valencia se convierte en electrón de conducción deja una posición
vacante, y si aplicamos un campo eléctrico al semiconductor, este “hueco” puede ser
ocupado por otro electrón de valencia, que deja a su vez otro hueco. Este efecto es el de
una carga +e moviéndose en dirección del campo eléctrico. A este proceso le llamamos
„generación térmica de pares electrón-hueco‟.

5. ► Paralelamente a este proceso se da el de „recombinación‟. Algunos electrones de la banda de conducción
pueden perder energía(emitiéndola en forma de fotones, por ejemplo), y pasar a la de valencia ocupando un
nivel energético que estaba libre, o sea , “ recombinados” con un hueco. A temperatura constante, se tendrá un
equilibrio entre estos dos procesos, con el mismo número de electrones en la banda de conducción que el de
huecos en la de valencia.
► Este fenómeno de la conducción asociada a la formación de pares en el semiconductor se denomina conducción
intrínseca.
► Se cumple que p = n = ni --> Donde p y n son las concentraciones de huecos y electrones respectivamente, y ni es
la concentración de portadores intrínsecos

6.  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.

7. • Paralelamente a este proceso se da el de „recombinación‟.
Algunos electrones de la banda de conducción pueden perder
energía(emitiéndola en forma de fotones, por ejemplo), y
pasar a la de valencia ocupando un nivel energético que
estaba libre, o sea , “ recombinándose” con un hueco. A
temperatura constante, se tendrá un equilibrio entre estos dos
procesos, con el mismo número de electrones en la banda de
conducción que el de huecos en la de valencia.
• Este fenómeno de la conducción asociada a la formación de
pares en el semiconductor se denomina conducción
intrínseca.
• Se cumple que
p = n = ni --> Donde p y n son las concentraciones de huecos
y electrones respectivamente, y ni es la concentración de
portadores intrínsecos.

8.  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.

9. Semiconductores Dopados
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.
Caso 1
Impurezas de valencia 5 (Arsénico, Antimonio, Fósforo).
Tenemos un cristal de Silicio dopado con átomos de valencia 5.

10. Los átomo de valencia 5 tienen un electrón de más, así con una temperatura no muy elevada (a temperatura ambiente por
ejemplo), el 5º electrón se hace electrón libre. Esto es, como solo se pueden tener 8 electrones en la órbita de valencia, el
átomo pentavalente suelta un electrón que será libre.
Siguen dándose las reacciones anteriores. Si metemos 1000 átomos de impurezas tendremos 1000 electrones más los que
se hagan libres por generación térmica (muy pocos).
A estas impurezas se les llama "Impurezas Donadoras". El número de electrones libres se llama n (electrones libres/m3).

11. Caso 2
Impurezas de valencia 3 (Aluminio, Boro, Galio). Tenemos un
cristal de Silicio dopado con átomos de valencia 3.
Los átomo de valencia 3 tienen un electrón de menos, entonces
como nos falta un electrón tenemos un hueco. Esto es, ese
átomo trivalente tiene 7 electrones en la orbita de valencia. Al
átomo de valencia 3 se le llama "átomo trivalente" o "Aceptor".
A estas impurezas se les llama "Impurezas Aceptoras".
Hay tantos huecos como impurezas de valencia 3 y sigue
habiendo huecos de generación térmica (muy pocos). El número
de huecos se llama p (huecos/m3).

12. Semiconductor tipo n
El silicio que ha sido dopado con una impureza
pentavalente se llama semiconductor tipo n. Como los
electrones superan a los huecos en un semiconductor tipo
n, reciben el nombre de portadores mayoritarios, mientras
que a los huecos se les denomina portadores minoritarios.
Al aplicarse una tensión, los electrones libres dentro del
semiconductor se mueven hacia la izquierda y los huecos
lo hacen hacia la derecha. Cuando un hueco llega al
extremo derecho del cristal, uno de los electrones del
circuito externo entra al semiconductor y se recombina con
el hueco.

13. Semiconductor tipo p
El silicio que ha sido dopado con impurezas trivalentes se
llama semicon-ductor tipo p, donde p hace referencia a
positivo. La Figura 6.2 repre-senta un semiconductor tipo
p. Como el número de huecos supera el número de
electrones libres, los huecos son los portadores
mayoritarios y los electrones libres son los minoritarios.
Al aplicarse una tensión, los electrones libres se mueven
hacia la izquierda y los huecos lo hacen hacia la derecha.
En la Figura 6.2, los huecos que llegan al extremo
derecho del cristal se recombinan con los electrones
libres del circuito externo.

15. Ahora bien, esta corriente que aparece es de muy pequeño valor, pues
son pocos los electrones que podemos arrancar de los enlaces entre
los átomos de silicio. Para aumentar el valor de dicha corriente
tenemos dos posibilidades:
•Aplicar una tensión de valor superior
•Introducir previamente en el semiconductor electrones o huecos
desde el exterior
La primera solución no es factible pues, aún aumentando mucho el
valor de la tensión aplicada, la corriente que aparece no es de
suficiente valor. La solución elegida es la segunda.
En este segundo caso se dice que el semiconductor está "dopado".
El dopaje consiste en sustituir algunos átomos de silicio por átomos
de otros elementos. A estos últimos se les conoce con el nombre de
impurezas. Dependiendo del tipo de impureza con el que se dope al
semiconductor puro o intrínseco aparecen dos clases de
semiconductores.

16. Fuentes de Información :
http://materiales-sena.blogspot.com/2009/02/semiconductor-intrinseco.html
http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html
http://www.uv.es/~candid/docencia/ed_tema-02.pdf
http://www.textoscientificos.com/quimica/inorganica/enlace-metales/semiconductores
http://ocw.usal.es/eduCommons/ensenanzas-
tecnicas/electronica/contenido/electronica/Tema1_SemiConduct.pdf