semiconductores y tipos

1. SEMICONDUCTORES
SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
SEMICONDUCTORES
DOPADOS
FÍSICA ELECTRÓNICA
ALUMNO: HEBERT JHON RAFAEL AGUILAR
ING. DE SISTEMAS

2. SEMICONDUCTOR
Semiconductor es un elemento
que se comporta como un
conductor o como un 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.
Elemento Grupos
Electrones en
la última capa
Cd 12 2 e-
Al, Ga, B, In 13 3 e-
Si, C, Ge 14 4 e-
P, As, Sb 15 5 e-
Se, Te, (S) 16 6 e-

3. SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS
 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.

4.  Cuando se eleva la temperatura de la
red cristalina de un elemento
semiconductor intrínseco, algunos de los
enlaces covalentes se rompen y varios
electrones pertenecientes a la banda
de valencia se liberan de la atracción
que ejerce el núcleo del átomo sobre
los mismos. Esos electrones libres saltan a
la banda de conducción y allí
funcionan como “electrones de
conducción”, pudiéndose desplazar
libremente de un átomo a otro dentro
de la propia estructura cristalina,
siempre que el elemento semiconductor
se estimule con el paso de una corriente
eléctrica.
SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

5.  Como se puede observar en la
ilustración, en el caso de los
semiconductores el espacio
correspondiente a la banda
prohibida es mucho más estrecho
en comparación con los materiales
aislantes. 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.
SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

6.  Estructura cristalina de un
semiconductor intrínseco,
compuesta solamente por
átomos de silicio (Si) que forman
una celosía.
SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS

7. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS O
SEMICONDUCTORES DOPADOS
 Si a un semiconductor
intrínseco, como el
anterior, se le añade un
pequeño porcentaje
de impurezas, es decir,
elementos trivalentes o
pentavalentes, el
semiconductor se
denomina extrínseco, y
se dice que está
dopado.
Evidentemente, las
impurezas deberán
formar parte de la
estructura cristalina
sustituyendo al
correspondiente átomo
de silicio. Hoy en día se
han logrado añadir
impurezas de una parte
por cada 10 millones,
logrando con ello una
modificación del
material.

8. Semiconductor tipo n
 Es el que está impurificado con impurezas "Donadoras", que son
impurezas pentavalentes. 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".
Son los semiconductores que están dopados, esto es que tienen impurezas. Hay 2 tipos
dependiendo de que tipo de impurezas tengan:

9.  Al aplicar una tensión al
semiconductor de la figura, 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.
Los electrones libres de la figura circulan hacia
el extremo izquierdo del cristal, donde entran al
conductor y fluyen hacia el positivo de la batería.

10. Semiconductor tipo p
 Es el que está impurificado con
impurezas "Aceptoras", que son
impurezas trivalentes. 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, los
huecos que llegan al extremo
derecho del cristal se recombinan
con los electrones libres del
circuito externo.
En el circuito hay también un flujo de portadores
minoritarios. Los electrones libres dentro del
semiconductor circulan de derecha a izquierda. Como hay
muy pocos portadores minoritarios, su efecto es casi
despreciable en este circuito.

11. BIBLIOGRÁFIA DIGITAL
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_
4.htm
 http://dhundelhauseni2011.blogspot.com/2011/06/enlace-covalente-y-
materiales.html
 http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pa
gina6.htm
 http://images.slideplayer.es/1/33455/slides/slide_1.jpg