El documento describe los diferentes tipos de materiales desde el punto de vista de su conductividad eléctrica, incluyendo conductores, aislantes y semiconductores. Explica que los aislantes ofrecen alta resistencia al paso de la corriente eléctrica debido a que sus átomos tienen electrones fuertemente unidos. Los semiconductores tienen propiedades intermedias y su conductividad puede variarse mediante la temperatura, dopaje u otros factores. Finalmente, señala que los semiconductores como el silicio se utilizan ampliamente en la electrón
El documento describe los diferentes tipos de semiconductores. Explica que los semiconductores intrínsecos son puros y contienen pocos electrones libres a temperatura ambiente, mientras que los semiconductores extrínsecos se crean al dopar materiales puros como el silicio con pequeñas cantidades de otros elementos para crear electrones o huecos adicionales que permitan una mejor conducción. También describe cómo se fabrican y usan dispositivos semiconductores como las obleas de silicio y los diodos láser de arseniuro de galio.
Este documento describe un experimento para calcular el índice de refracción de un segundo medio utilizando la ley de Snell. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción al hacer incidir un haz de luz en la interfaz entre el aire y el segundo medio. Usando estos ángulos y la ley de Snell, se calculó que el índice de refracción del segundo medio era de 1.37.
El documento trata sobre diferentes componentes electrónicos. Explica que la resistencia determina cuánta corriente fluye en un circuito según la ley de Ohm, y que un condensador almacena energía eléctrica entre dos laminas separadas por un material aislante. También define un transformador como un dispositivo que transfiere corriente alterna entre bobinas primarias y secundarias, y un diodo como un componente que permite el paso de corriente en un solo sentido.
Este documento describe dos tipos de semiconductores: intrínsecos y dopados. Los semiconductores intrínsecos son puros y conducen electricidad de forma limitada a temperatura ambiente debido a pocos electrones libres. Los semiconductores dopados tienen impurezas que agregan electrones libres (tipo N) o huecos (tipo P) para mejorar la conducción. El dopaje permite controlar el tipo de portador mayoritario en el semiconductor.
Los semiconductores son elementos que pueden comportarse como conductores o aislantes dependiendo de factores como la temperatura o la radiación. Los semiconductores más comunes son el silicio y el germanio. Existen semiconductores intrínsecos puros y semiconductores extrínsecos dopados con impurezas que los hacen tipo P, con exceso de huecos, o tipo N, con exceso de electrones.
Este documento describe los principios y métodos de la espectroscopia atómica. Explica que la técnica se basa en la absorción, emisión o fluorescencia de radiación electromagnética por partículas atómicas, lo que produce espectros de líneas discretas características de cada elemento. También describe cómo se usa la espectrometría de absorción para evaluar la concentración de analitos en muestras, y los diferentes tipos de fuentes de luz, atomizadores y espectrómetros empleados en el anális
Este documento describe los diferentes tipos de osciloscopios, incluyendo osciloscopios analógicos y digitales. Un osciloscopio es un instrumento que representa gráficamente señales eléctricas que varían en el tiempo, y se usa comúnmente en electrónica. Los osciloscopios analógicos usan un tubo de rayos catódicos, mientras que los digitales usan un conversor analógico-digital. Ambos tipos tienen ventajas dependiendo de la aplicación.
Espectroscopia de absorcion atomica parte 1 julio 20 de 2016Rosa Maria
Este documento proporciona una introducción a la espectroscopia de absorción atómica, incluyendo sus principios básicos, componentes, técnicas y aplicaciones. Explica conceptos clave como la atomización de la muestra, los requisitos analíticos y las bases teóricas. También describe los componentes del instrumento como las fuentes de luz, el sistema de quemado y el detector, así como las técnicas de absorción atómica con llama y sin llama.
El documento describe los diferentes tipos de semiconductores. Explica que los semiconductores intrínsecos son puros y contienen pocos electrones libres a temperatura ambiente, mientras que los semiconductores extrínsecos se crean al dopar materiales puros como el silicio con pequeñas cantidades de otros elementos para crear electrones o huecos adicionales que permitan una mejor conducción. También describe cómo se fabrican y usan dispositivos semiconductores como las obleas de silicio y los diodos láser de arseniuro de galio.
Este documento describe un experimento para calcular el índice de refracción de un segundo medio utilizando la ley de Snell. Se midieron los ángulos de incidencia y refracción al hacer incidir un haz de luz en la interfaz entre el aire y el segundo medio. Usando estos ángulos y la ley de Snell, se calculó que el índice de refracción del segundo medio era de 1.37.
El documento trata sobre diferentes componentes electrónicos. Explica que la resistencia determina cuánta corriente fluye en un circuito según la ley de Ohm, y que un condensador almacena energía eléctrica entre dos laminas separadas por un material aislante. También define un transformador como un dispositivo que transfiere corriente alterna entre bobinas primarias y secundarias, y un diodo como un componente que permite el paso de corriente en un solo sentido.
Este documento describe dos tipos de semiconductores: intrínsecos y dopados. Los semiconductores intrínsecos son puros y conducen electricidad de forma limitada a temperatura ambiente debido a pocos electrones libres. Los semiconductores dopados tienen impurezas que agregan electrones libres (tipo N) o huecos (tipo P) para mejorar la conducción. El dopaje permite controlar el tipo de portador mayoritario en el semiconductor.
Los semiconductores son elementos que pueden comportarse como conductores o aislantes dependiendo de factores como la temperatura o la radiación. Los semiconductores más comunes son el silicio y el germanio. Existen semiconductores intrínsecos puros y semiconductores extrínsecos dopados con impurezas que los hacen tipo P, con exceso de huecos, o tipo N, con exceso de electrones.
Este documento describe los principios y métodos de la espectroscopia atómica. Explica que la técnica se basa en la absorción, emisión o fluorescencia de radiación electromagnética por partículas atómicas, lo que produce espectros de líneas discretas características de cada elemento. También describe cómo se usa la espectrometría de absorción para evaluar la concentración de analitos en muestras, y los diferentes tipos de fuentes de luz, atomizadores y espectrómetros empleados en el anális
Este documento describe los diferentes tipos de osciloscopios, incluyendo osciloscopios analógicos y digitales. Un osciloscopio es un instrumento que representa gráficamente señales eléctricas que varían en el tiempo, y se usa comúnmente en electrónica. Los osciloscopios analógicos usan un tubo de rayos catódicos, mientras que los digitales usan un conversor analógico-digital. Ambos tipos tienen ventajas dependiendo de la aplicación.
Espectroscopia de absorcion atomica parte 1 julio 20 de 2016Rosa Maria
Este documento proporciona una introducción a la espectroscopia de absorción atómica, incluyendo sus principios básicos, componentes, técnicas y aplicaciones. Explica conceptos clave como la atomización de la muestra, los requisitos analíticos y las bases teóricas. También describe los componentes del instrumento como las fuentes de luz, el sistema de quemado y el detector, así como las técnicas de absorción atómica con llama y sin llama.
Este documento describe conceptos clave relacionados con las reacciones redox. Define oxidación como la pérdida de electrones y reducción como la ganancia de electrones. Explica los estados de oxidación de los átomos y las reglas para determinarlos. Describe las reacciones redox como aquellas que involucran un agente oxidante y reductor, y cómo se oxidan y reducen. Además, cubre conceptos como celdas electroquímicas, ánodos, cátodos, potenciales de electrodo y la ecuación de Nernst.
La potenciometría es una técnica electroanalítica que utiliza un electrodo de referencia con un potencial constante y un electrodo de trabajo sensible a la especie electroactiva para determinar la concentración de dicha especie en una disolución. Requiere equipo sencillo que incluye estos electrodos y un dispositivo para medir el potencial. Los electrodos de referencia más comunes son el de hidrógeno, calomelanos y plata/cloruro de plata. Los electrodos indicadores pueden ser metálicos, de membrana o enzimá
Este documento explica cómo medir con un calibre, incluyendo familiarizarse con la escala y el nonio, y cómo determinar la parte entera y decimal de una medida coincidiendo las líneas del nonio y la regla. Proporciona ejemplos como medir 1,45 mm al estar la línea entre 1 y 2 mm de la regla y entre 0,4 y 0,5 del nonio, y medir 30,80 mm y 10,40 mm en otros ejemplos.
El documento explica la diferencia entre exactitud y precisión en mediciones. La exactitud se refiere a qué tan cerca están los valores medidos del valor real, mientras que la precisión se refiere a qué tan consistentes son varias medidas de la misma cantidad. Un instrumento es exacto si las medidas están muy cerca del valor verdadero y preciso si las medidas están muy cerca entre sí, aunque no necesariamente cerca del valor verdadero.
Este documento describe diferentes métodos electroquímicos como la potenciometría, conductometría y electrogravimetría. Explica los tipos de electrodos utilizados en potenciometría como electrodos de gases, óxido-reducción y metal-ión metálico. También describe los fundamentos de la conductometría y sus aplicaciones para medir la pureza del agua. Finalmente, resume el análisis electrogravimétrico y cómo se puede usar para determinar la cantidad de cobre en una muestra mediante el depósito electrolítico del metal en un electro
El documento describe los principales tipos de materiales conductores eléctricos como superconductores, semiconductores e intrínsecos y extrínsecos. Los superconductores pueden ser de tipo I o II dependiendo de su comportamiento magnético. Los semiconductores conducen mejor que un aislante pero peor que un conductor, y su conductividad puede regularse mediante dopaje. Los semiconductores intrínsecos conducen por electrones y huecos liberados térmicamente, mientras que los extrínsecos se dopan con impurezas donantes o aceptoras para aumentar
Los métodos electroquímicos miden la concentración de un analito basándose en una medición electroquímica. Incluyen la electrogravimetría, que mide la masa de un analito depositado en un electrodo mediante corriente eléctrica; la voltamperometría, que estudia la relación entre corriente y potencial; la conductimetría, que mide la conductividad de una solución; y la potenciometría, que determina la concentración de un ión midiendo el potencial de un electrodo. Estos métodos se util
La espectrometría de absorción atómica es una técnica analítica que permite determinar la concentración de metales en una muestra. Se basa en la absorción de la luz por los átomos de los metales presentes en la muestra atomizada. El instrumento consta de una fuente de luz, un atomizador como una llama o plasma, y un detector de luz.
El documento presenta la teoría de los orbitales moleculares. Explica conceptos como interferencia constructiva y destructiva, moléculas diamagnéticas y paramagnéticas, y tipos de enlaces como σ y π. También describe reglas para configuraciones electrónicas moleculares como el número de orbitales moleculares formados y la estabilidad relativa de los orbitales de enlace y antienlace. Finalmente, incluye diagramas de niveles de energía para moléculas diatómicas como H2, He2, B2, C2 y
La ley de Beer-Lambert establece que la absorbancia de una sustancia es directamente proporcional a su concentración, longitud del paso óptico y su actividad óptica. Fue desarrollada por Johann Heinrich Lambert y August Beer y se usa comúnmente en espectrofotometría. Tiene limitaciones a altas concentraciones donde las moléculas interactúan entre sí alterando la absorción. Se aplica en industrias como pinturas, farmacéuticas y para medir sustancias coloreadas.
Redes de difracción. determinación de longitudes de ondaNaanooekson Garcia
El documento describe un experimento para medir longitudes de onda de luz usando una red de difracción y un goniómetro. Se explica cómo usar la red y el goniómetro para medir ángulos de difracción mínimos de diferentes longitudes de onda. Con estos ángulos y la constante de la red, se pueden calcular las longitudes de onda buscadas. El documento proporciona detalles sobre la realización del experimento y los resultados obtenidos para varias longitudes de onda.
El documento describe el pie de rey o calibrador, incluyendo sus partes, escalas, tipos y cómo usarlo para tomar medidas precisas. El pie de rey se utiliza para medir longitudes externas, internas y profundidades mediante el uso de su escala fija y nonio. El nonio permite medidas con una precisión inferior al milímetro al complementar las divisiones de la escala principal. Se deben tomar precauciones como asegurar un contacto adecuado y una alineación correcta para obtener medidas precisas.
Materiales conductores semiconductores y aislantesNamie Tajiri
Los materiales se pueden clasificar como conductores, semiconductores u aislantes dependiendo de su capacidad para conducir electricidad. Los conductores como los metales tienen electrones libres que les permiten conducir electricidad fácilmente. Los semiconductores como el silicio pueden conducir mejor o peor dependiendo del campo eléctrico. Los aislantes como el oxígeno no conducen bien debido a la barrera entre sus bandas de valencia y conducción.
Este documento describe las distribuciones estadísticas t de Student, Ji-cuadrado y F de Fisher. Explica que la distribución t de Student se usa para intervalos de confianza y pruebas de hipótesis con muestras pequeñas, la distribución Ji-cuadrado representa la distribución muestral de varianzas, y la distribución F de Fisher representa la razón de dos varianzas muestrales. También incluye fórmulas, tablas y funciones en Excel para estas distribuciones.
El documento describe el calibre o pie de rey, un instrumento para medir dimensiones pequeñas con precisión. Consta de una regla con una escala milimétrica y otra de pulgadas, sobre la que desliza una corredera con un nonio que permite medir fracciones de milímetro. El nonio es una escala auxiliar que mejora la precisión de la medida al coincidir sus marcas con las de la regla.
El documento describe la estructura atómica de los materiales. Explica que los átomos están compuestos de un núcleo central con protones y neutrones, y una corteza exterior con electrones. Los electrones se organizan en capas de energía alrededor del núcleo. Existen diferentes tipos de enlaces entre átomos, incluyendo enlaces iónicos, covalentes y metálicos, que involucran la transferencia o el intercambio de electrones entre átomos. Estos enlaces determinan las propiedades químicas
Este documento describe las propiedades ópticas de la materia, incluyendo la reflexión, transmisión, absorción y refracción de la luz. La reflexión ocurre cuando la luz incide sobre una superficie y regresa al medio original, y puede ser especular, compuesta, difusa o mixta dependiendo de la superficie. La transmisión implica que la luz pasa a través de un medio. La absorción convierte la energía de la luz en otra forma como calor. La refracción cambia la dirección de la luz cuando pasa entre medios
Un circuito integrado es un chip que contiene miles o millones de componentes electrónicos interconectados en un área pequeña de silicio. Fueron inventados en 1958 por Jack Kilby y tienen aplicaciones como microprocesadores y memorias. Se fabrican en salas limpias extremadamente higiénicas mediante procesos complejos como fotolitografía e implantación de iones.
El documento describe los semiconductores, incluyendo que son materiales con características intermedias entre conductores y aislantes. Los semiconductores más utilizados son el silicio y el germanio, los cuales forman una estructura cristalina que no conduce electricidad en su estado puro. Al introducir pequeñas cantidades de impurezas ("dopaje") en el silicio o germanio, se convierten en semiconductores "extrínsecos" que permiten el paso de corriente eléctrica en una dirección.
El documento describe los diferentes tipos de materiales desde el punto de vista eléctrico, incluyendo conductores, aislantes y semiconductores. Explica que los semiconductores como el silicio, el germanio y el selenio tienen características intermedias entre conductores y aislantes, y pueden conducir electricidad bajo ciertas condiciones. Los semiconductores se utilizan comúnmente en dispositivos electrónicos como diodos, transistores y circuitos integrados.
Este documento describe conceptos clave relacionados con las reacciones redox. Define oxidación como la pérdida de electrones y reducción como la ganancia de electrones. Explica los estados de oxidación de los átomos y las reglas para determinarlos. Describe las reacciones redox como aquellas que involucran un agente oxidante y reductor, y cómo se oxidan y reducen. Además, cubre conceptos como celdas electroquímicas, ánodos, cátodos, potenciales de electrodo y la ecuación de Nernst.
La potenciometría es una técnica electroanalítica que utiliza un electrodo de referencia con un potencial constante y un electrodo de trabajo sensible a la especie electroactiva para determinar la concentración de dicha especie en una disolución. Requiere equipo sencillo que incluye estos electrodos y un dispositivo para medir el potencial. Los electrodos de referencia más comunes son el de hidrógeno, calomelanos y plata/cloruro de plata. Los electrodos indicadores pueden ser metálicos, de membrana o enzimá
Este documento explica cómo medir con un calibre, incluyendo familiarizarse con la escala y el nonio, y cómo determinar la parte entera y decimal de una medida coincidiendo las líneas del nonio y la regla. Proporciona ejemplos como medir 1,45 mm al estar la línea entre 1 y 2 mm de la regla y entre 0,4 y 0,5 del nonio, y medir 30,80 mm y 10,40 mm en otros ejemplos.
El documento explica la diferencia entre exactitud y precisión en mediciones. La exactitud se refiere a qué tan cerca están los valores medidos del valor real, mientras que la precisión se refiere a qué tan consistentes son varias medidas de la misma cantidad. Un instrumento es exacto si las medidas están muy cerca del valor verdadero y preciso si las medidas están muy cerca entre sí, aunque no necesariamente cerca del valor verdadero.
Este documento describe diferentes métodos electroquímicos como la potenciometría, conductometría y electrogravimetría. Explica los tipos de electrodos utilizados en potenciometría como electrodos de gases, óxido-reducción y metal-ión metálico. También describe los fundamentos de la conductometría y sus aplicaciones para medir la pureza del agua. Finalmente, resume el análisis electrogravimétrico y cómo se puede usar para determinar la cantidad de cobre en una muestra mediante el depósito electrolítico del metal en un electro
El documento describe los principales tipos de materiales conductores eléctricos como superconductores, semiconductores e intrínsecos y extrínsecos. Los superconductores pueden ser de tipo I o II dependiendo de su comportamiento magnético. Los semiconductores conducen mejor que un aislante pero peor que un conductor, y su conductividad puede regularse mediante dopaje. Los semiconductores intrínsecos conducen por electrones y huecos liberados térmicamente, mientras que los extrínsecos se dopan con impurezas donantes o aceptoras para aumentar
Los métodos electroquímicos miden la concentración de un analito basándose en una medición electroquímica. Incluyen la electrogravimetría, que mide la masa de un analito depositado en un electrodo mediante corriente eléctrica; la voltamperometría, que estudia la relación entre corriente y potencial; la conductimetría, que mide la conductividad de una solución; y la potenciometría, que determina la concentración de un ión midiendo el potencial de un electrodo. Estos métodos se util
La espectrometría de absorción atómica es una técnica analítica que permite determinar la concentración de metales en una muestra. Se basa en la absorción de la luz por los átomos de los metales presentes en la muestra atomizada. El instrumento consta de una fuente de luz, un atomizador como una llama o plasma, y un detector de luz.
El documento presenta la teoría de los orbitales moleculares. Explica conceptos como interferencia constructiva y destructiva, moléculas diamagnéticas y paramagnéticas, y tipos de enlaces como σ y π. También describe reglas para configuraciones electrónicas moleculares como el número de orbitales moleculares formados y la estabilidad relativa de los orbitales de enlace y antienlace. Finalmente, incluye diagramas de niveles de energía para moléculas diatómicas como H2, He2, B2, C2 y
La ley de Beer-Lambert establece que la absorbancia de una sustancia es directamente proporcional a su concentración, longitud del paso óptico y su actividad óptica. Fue desarrollada por Johann Heinrich Lambert y August Beer y se usa comúnmente en espectrofotometría. Tiene limitaciones a altas concentraciones donde las moléculas interactúan entre sí alterando la absorción. Se aplica en industrias como pinturas, farmacéuticas y para medir sustancias coloreadas.
Redes de difracción. determinación de longitudes de ondaNaanooekson Garcia
El documento describe un experimento para medir longitudes de onda de luz usando una red de difracción y un goniómetro. Se explica cómo usar la red y el goniómetro para medir ángulos de difracción mínimos de diferentes longitudes de onda. Con estos ángulos y la constante de la red, se pueden calcular las longitudes de onda buscadas. El documento proporciona detalles sobre la realización del experimento y los resultados obtenidos para varias longitudes de onda.
El documento describe el pie de rey o calibrador, incluyendo sus partes, escalas, tipos y cómo usarlo para tomar medidas precisas. El pie de rey se utiliza para medir longitudes externas, internas y profundidades mediante el uso de su escala fija y nonio. El nonio permite medidas con una precisión inferior al milímetro al complementar las divisiones de la escala principal. Se deben tomar precauciones como asegurar un contacto adecuado y una alineación correcta para obtener medidas precisas.
Materiales conductores semiconductores y aislantesNamie Tajiri
Los materiales se pueden clasificar como conductores, semiconductores u aislantes dependiendo de su capacidad para conducir electricidad. Los conductores como los metales tienen electrones libres que les permiten conducir electricidad fácilmente. Los semiconductores como el silicio pueden conducir mejor o peor dependiendo del campo eléctrico. Los aislantes como el oxígeno no conducen bien debido a la barrera entre sus bandas de valencia y conducción.
Este documento describe las distribuciones estadísticas t de Student, Ji-cuadrado y F de Fisher. Explica que la distribución t de Student se usa para intervalos de confianza y pruebas de hipótesis con muestras pequeñas, la distribución Ji-cuadrado representa la distribución muestral de varianzas, y la distribución F de Fisher representa la razón de dos varianzas muestrales. También incluye fórmulas, tablas y funciones en Excel para estas distribuciones.
El documento describe el calibre o pie de rey, un instrumento para medir dimensiones pequeñas con precisión. Consta de una regla con una escala milimétrica y otra de pulgadas, sobre la que desliza una corredera con un nonio que permite medir fracciones de milímetro. El nonio es una escala auxiliar que mejora la precisión de la medida al coincidir sus marcas con las de la regla.
El documento describe la estructura atómica de los materiales. Explica que los átomos están compuestos de un núcleo central con protones y neutrones, y una corteza exterior con electrones. Los electrones se organizan en capas de energía alrededor del núcleo. Existen diferentes tipos de enlaces entre átomos, incluyendo enlaces iónicos, covalentes y metálicos, que involucran la transferencia o el intercambio de electrones entre átomos. Estos enlaces determinan las propiedades químicas
Este documento describe las propiedades ópticas de la materia, incluyendo la reflexión, transmisión, absorción y refracción de la luz. La reflexión ocurre cuando la luz incide sobre una superficie y regresa al medio original, y puede ser especular, compuesta, difusa o mixta dependiendo de la superficie. La transmisión implica que la luz pasa a través de un medio. La absorción convierte la energía de la luz en otra forma como calor. La refracción cambia la dirección de la luz cuando pasa entre medios
Un circuito integrado es un chip que contiene miles o millones de componentes electrónicos interconectados en un área pequeña de silicio. Fueron inventados en 1958 por Jack Kilby y tienen aplicaciones como microprocesadores y memorias. Se fabrican en salas limpias extremadamente higiénicas mediante procesos complejos como fotolitografía e implantación de iones.
El documento describe los semiconductores, incluyendo que son materiales con características intermedias entre conductores y aislantes. Los semiconductores más utilizados son el silicio y el germanio, los cuales forman una estructura cristalina que no conduce electricidad en su estado puro. Al introducir pequeñas cantidades de impurezas ("dopaje") en el silicio o germanio, se convierten en semiconductores "extrínsecos" que permiten el paso de corriente eléctrica en una dirección.
El documento describe los diferentes tipos de materiales desde el punto de vista eléctrico, incluyendo conductores, aislantes y semiconductores. Explica que los semiconductores como el silicio, el germanio y el selenio tienen características intermedias entre conductores y aislantes, y pueden conducir electricidad bajo ciertas condiciones. Los semiconductores se utilizan comúnmente en dispositivos electrónicos como diodos, transistores y circuitos integrados.
Este documento describe los semiconductores, incluyendo su clasificación como intrínsecos o extrínsecos, y cómo se pueden modificar sus propiedades eléctricas mediante el dopaje o la temperatura. Explica que los semiconductores tienen una banda prohibida más estrecha que los aislantes, lo que les permite conducir electricidad bajo ciertas condiciones. También menciona los semiconductores más comunes como el silicio y el germanio, y sus usos en la electrónica moderna.
Este documento describe los diferentes tipos de materiales conductores, aislantes y semiconductores. Explica que los semiconductores tienen propiedades intermedias entre conductores y aislantes. Menciona que los semiconductores intrínsecos como el silicio no conducen electricidad en su estado puro, pero que al doparlos con impurezas se convierten en semiconductores extrínsecos que sí permiten el flujo de corriente eléctrica. Finalmente, destaca la importancia de los semiconductores de silicio dopado en la industria electrónica moderna
Semiconductores intrínsecos y semiconductores dopadosJeremy Garcia
El documento describe los semiconductores intrínsecos y dopados. Explica que los semiconductores tienen una conductividad eléctrica intermedia entre los conductores y aislantes. Los semiconductores intrínsecos son puros, mientras que los dopados contienen impurezas que aumentan la cantidad de electrones o huecos para mejorar la conductividad. El silicio y germanio son los semiconductores más comunes usados en electrónica.
El documento resume la historia y propiedades de los semiconductores. Explica que los primeros semiconductores usados fueron detectores de galena en radiorreceptores a principios del siglo 20. Luego, en 1940 se descubrió que la conductividad de ciertos cristales variaba con la luz, lo que llevó al desarrollo de celdas solares. Finalmente, en 1947 se desarrolló el primer transistor de germanio, base de la electrónica moderna.
Los semiconductores intrínsecos como el silicio y el germanio forman una estructura cristalina tetraédrica mediante enlaces covalentes. Al aumentar la temperatura, algunos electrones absorben energía y saltan a la banda de conducción, dejando huecos en la banda de valencia. La concentración de electrones y huecos se iguala a una temperatura dada, denominándose portadores de carga. Los semiconductores extrínsecos se dopan con impurezas que introducen electrones extra o huecos para mejorar la conducción.
El documento clasifica los materiales en cinco grupos: metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos. Luego describe los semiconductores intrínsecos como puros sin impurezas, y los semiconductores extrínsecos como intrínsecos con impurezas agregadas. Explica que los semiconductores tipo N tienen un exceso de electrones como portadores mayoritarios, mientras que los semiconductores tipo P tienen un exceso de huecos como portadores mayoritarios.
Este documento explica la teoría de los semiconductores. Los semiconductores más comunes son el silicio y el germanio. Su conductividad eléctrica se sitúa entre la de los aislantes y la de los conductores. Los semiconductores pueden ser intrínsecos (puros) o extrínsecos (dopados). Los semiconductores intrínsecos tienen la misma cantidad de electrones libres y huecos, mientras que los extrínsecos se dopan para crear semiconductores tipo P o tipo N.
Un semiconductor intrínseco es un material semiconductor puro sin impurezas. En un semiconductor intrínseco como el silicio, la aplicación de energía provoca que algunos electrones se desprendan de los átomos y se muevan libremente, creando "huecos" donde antes había electrones. Tanto los electrones como los huecos pueden contribuir a la conducción eléctrica. La adición de impurezas transforma al semiconductor en extrínseco, tipo N o P, aumentando drásticamente su conductividad.
Los semiconductores son materiales cuya conductividad eléctrica puede ser modificada mediante la adición de pequeñas cantidades de impurezas. Los cristales puros de silicio y germanio son semiconductores intrínsecos que se comportan como aislantes, pero al doparlos con átomos trivalentes o pentavalentes se convierten en semiconductores extrínsecos capaces de conducir electricidad.
Russell Ohl descubrió en 1940 que la conductividad eléctrica de ciertos cristales variaba cuando se exponían a luz si se les añadía una pequeña cantidad de impurezas. Los semiconductores como el silicio, germanio y selenio tienen características intermedias entre conductores y aislantes. Bajo ciertas condiciones, permiten la circulación de corriente eléctrica en un sentido pero no en el otro, lo que se utiliza en aplicaciones electrónicas como rectificación, detección de radio y amplificación.
Los semiconductores intrínsecos son cristales de silicio o germanio donde algunos electrones absorben energía para saltar a la banda de conducción, dejando huecos en la banda de valencia. Los semiconductores extrínsecos son dopados con impurezas que introducen electrones o huecos adicionales, permitiendo una mayor conducción eléctrica. El silicio es el semiconductor más comúnmente usado debido a su abundancia y bajo costo.
El documento describe las propiedades eléctricas de los materiales conductores, aislantes y semiconductores. Explica que los semiconductores tienen una conductividad eléctrica intermedia entre los conductores y los aislantes. Su estructura atómica les permite conducir electricidad de manera controlada mediante el uso de impurezas, lo que los hace útiles para dispositivos electrónicos.
El documento describe los semiconductores, incluyendo que son materiales cuya conductividad puede variar entre conductores e aislantes dependiendo de factores como la temperatura o impurezas introducidas. Explica que el silicio y el germanio son los semiconductores más usados y cómo el dopado con impurezas trivalentes o pentavalentes crea los tipos P y N respectivamente, permitiendo un control eléctrico de la conductividad.
Este documento trata sobre los semiconductores. Explica que los semiconductores son elementos que pueden comportarse como conductores o aislantes dependiendo de factores como el campo eléctrico, la presión o la temperatura. Menciona algunos elementos químicos semiconductores y describe brevemente los semiconductores intrínsecos, que son puros, y los extrínsecos, que contienen impurezas que permiten la conducción eléctrica en una sola dirección.
Este documento explica los conceptos básicos de los semiconductores, incluyendo que son materiales cuya conductividad eléctrica puede ser modificada mediante la adición de impurezas, y describe los procesos de dopaje tipo N y tipo P usando elementos como fósforo y boro respectivamente. También resume los usos principales del silicio y germanio en la fabricación de dispositivos semiconductores.
Un semiconductor intrínseco tiene una cantidad igual de electrones y huecos. Al dopar un semiconductor con impurezas, se pueden introducir más electrones (tipo N) o más huecos (tipo P), aumentando así la cantidad de portadores de carga mayoritarios y mejorando la conducción eléctrica. Los semiconductores dopados tipo N tienen más electrones, mientras que los tipo P tienen más huecos.
El documento describe los semiconductores intrínsecos y dopados. Los semiconductores intrínsecos no contienen impurezas y tienen igual número de electrones y huecos. Los semiconductores dopados tienen átomos impuros que añaden electrones (tipo N) o huecos (tipo P), cambiando sus propiedades eléctricas. El dopaje leve añade 1 impureza cada 100 millones de átomos, mientras que el dopaje pesado añade 1 cada 10,000 átomos.
Este documento describe los semiconductores, incluyendo su definición como materiales que pueden comportarse como conductores o aislantes dependiendo de factores como el campo eléctrico, la presión o la temperatura. Explica que el silicio es el semiconductor más usado y describe los procesos de dopaje para crear semiconductores intrínsecos y extrínsecos, agregando impurezas que añaden electrones libres o huecos para mejorar la conducción.
Este documento discute la noción de libertad y cómo en realidad está limitada por factores como el sexo, clase social y privilegios desde el nacimiento. Señala que la mayoría de la población tiene deficiencias en su alimentación, educación y oportunidades laborales, mientras que la clase privilegiada obtiene una "bonanza" en todos los aspectos de la vida. Aunque existen leyes que prometen derechos para todos, en realidad favorecen a la élite y encasillan a la gente dentro de parámetros establecidos, limit
Método de la regla falsa (o metodo de la falsa posición)Tensor
Este documento describe el método de la regla falsa para encontrar las raíces de una función. Explica cómo establecer un intervalo inicial y calcular nuevas aproximaciones iterativamente hasta converger en una raíz. También muestra cómo implementar este método numéricamente usando Visual Basic para graficar las iteraciones y calcular las raíces de un polinomio de ejemplo.
Este documento describe el método de la bisección para encontrar raíces de una función. El método requiere dos valores iniciales en ambos lados de la raíz donde los valores funcionales tengan signos opuestos. A continuación, se muestra un ejemplo de aplicación del método de bisección para encontrar una raíz de la función x^3 + 2x^2 + 10x - 20 entre 0 y 4 a través de 13 iteraciones.
El documento describe los pasos para realizar una simulación del tráfico vehicular en Promodel utilizando una imagen de Google Maps que muestra las calles alrededor de un campus universitario. Se importa la imagen a Promodel, se marcan los semáforos y rutas, y se configuran los vehículos, tiempos de tránsito y paradas para simular el flujo vehicular durante 30 minutos.
Este documento presenta las fórmulas y conceptos básicos de la teoría de colas para sistemas con un solo canal y múltiples canales. Para sistemas con un solo canal, introduce las fórmulas para calcular la probabilidad de que el sistema esté vacío, el número promedio de unidades en la cola y en el sistema, los tiempos promedio de espera y en el sistema. Para sistemas con múltiples canales, extiende estas fórmulas para cuando hay k canales en paralelo.
Este documento presenta 5 problemas de programación en C++ sobre el uso de constantes simbólicas y macros. El objetivo es que los estudiantes aprendan a definir constantes con #define y const, y a crear macros para funciones como calcular el volumen de una esfera. Los problemas incluyen programas para calcular sumas, acceder a miembros de estructuras de datos, mostrar registros de empleados y seleccionar caracteres de una cadena.
Este documento presenta la práctica número 6 de la asignatura Fundamentos y Lógica de Programación. La práctica se enfoca en algoritmos de búsqueda como la búsqueda binaria. Incluye código C++ para la implementación de un juego espacial y una explicación de un algoritmo de búsqueda binaria. El objetivo es que los estudiantes aprendan y apliquen diferentes métodos de búsqueda.
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Este documento presenta una práctica sobre el uso de punteros en C++. Incluye código de ejemplo de un juego espacial y varios programas que demuestran funciones básicas de punteros como almacenar y acceder a direcciones de memoria. También presenta conclusiones sobre el aprendizaje de punteros y enlaces a recursos bibliográficos adicionales sobre el tema.
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1) El documento habla sobre ecuaciones diferenciales de segundo orden y cómo reducirlas a ecuaciones de primer orden. 2) Explica un método llamado reducción de orden que involucra sustituir una solución conocida de la ecuación de segundo orden para encontrar otra solución. 3) Presenta dos ejercicios como ejemplos de aplicar este método para resolver ecuaciones diferenciales de segundo orden.
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Coeficientes indeterminados enfoque de superposiciónTensor
Este documento describe el método de coeficientes indeterminados para resolver ecuaciones diferenciales lineales no homogéneas de primer y segundo orden con coeficientes constantes. Explica cómo encontrar una solución particular al igual que la solución general, la cual es la suma de la solución complementaria y la solución particular. También incluye ejemplos ilustrativos y dos problemas resueltos paso a paso usando este método.
Este documento presenta diferentes tipos de ecuaciones diferenciales, incluyendo la ecuación de Bernoulli, la ecuación de Ricatti y métodos para resolverlas. La ecuación de Bernoulli puede transformarse en una ecuación lineal mediante una sustitución, mientras que la ecuación de Ricatti puede resolverse encontrando primero una solución particular y luego realizando sustituciones para convertirla en una ecuación de Bernoulli. El documento también proporciona ejemplos resueltos de ambos tipos de ecuaciones.
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El curso de Texto Integrado de 8vo grado es un programa académico interdisciplinario que combina los contenidos y habilidades de varias asignaturas clave. A través de este enfoque integrado, los estudiantes tendrán la oportunidad de desarrollar una comprensión más holística y conexa de los temas abordados.
En el área de Estudios Sociales, los estudiantes profundizarán en el estudio de la historia, geografía, organización política y social, y economía de América Latina. Analizarán los procesos de descubrimiento, colonización e independencia, las características regionales, los sistemas de gobierno, los movimientos sociales y los modelos de desarrollo económico.
En Lengua y Literatura, se enfatizará el desarrollo de habilidades comunicativas, tanto en la expresión oral como escrita. Los estudiantes trabajarán en la comprensión y producción de diversos tipos de textos, incluyendo narrativos, expositivos y argumentativos. Además, se estudiarán obras literarias representativas de la región latinoamericana.
El componente de Ciencias Naturales abordará temas relacionados con la biología, la física y la química, con un enfoque en la comprensión de los fenómenos naturales y los desafíos ambientales de América Latina. Se explorarán conceptos como la biodiversidad, los recursos naturales, la contaminación y el desarrollo sostenible.
En el área de Matemática, los estudiantes desarrollarán habilidades en áreas como la aritmética, el álgebra, la geometría y la estadística. Estos conocimientos matemáticos se aplicarán a la resolución de problemas y al análisis de datos, en el contexto de las temáticas abordadas en las otras asignaturas.
A lo largo del curso, se fomentará la integración de los contenidos, de manera que los estudiantes puedan establecer conexiones significativas entre los diferentes campos del conocimiento. Además, se promoverá el desarrollo de habilidades transversales, como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la investigación y la colaboración.
Mediante este enfoque de Texto Integrado, los estudiantes de 8vo grado tendrán una experiencia de aprendizaje enriquecedora y relevante, que les permitirá adquirir una visión más amplia y comprensiva de los temas estudiados.
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2. Todos los cuerpos o elementos químicos existentes en la naturaleza poseen
características diferentes, agrupadas todas en la denominada “Tabla de
Elementos Químicos”. Desde el punto de vista eléctrico, todos los cuerpos
simples o compuestos formados por estos elementos se pueden dividir en tres
amplias categorías:
- Conductores
- Aislantes
-Semiconductores
3. A diferencia de los cuerpos metálicos buenos conductores de la
corriente eléctrica, existen otros como el aire, la porcelana, el cristal,
la mica, la ebonita, las resinas sintéticas, los plásticos, etc., que
ofrecen una alta resistencia a su paso. Esos materiales se conocen
como aislantes o dieléctricos.
Los cuerpos aislantes ofrecen una alta resistencia al paso de la corriente eléctrica. En la foto izquierda. se
pueden observar diferentes materiales aislantes de plástico utilizados comúnmente en las cajas de. conexión
y en otros elementos propios de las instalaciones eléctricas domésticas de baja tensión, así. como el PVC
(PolyVinyl Chloride – Policloruro de Vinilo) empleado como revestimiento en los cables. conductores. En la
foto de la derecha aparece, señalado con una flecha roja, un aislante de vidrio. utilizado en las torres
externas de distribución eléctrica de alta tensión.
4. Al contrario de lo que ocurre con los átomos de los metales, que ceden sus
electrones con facilidad y conducen bien la corriente eléctrica, los de los elementos
aislantes poseen entre cinco y siete electrones fuertemente ligados a su última
órbita, lo que les impide cederlos. Esa característica los convierte en malos
conductores de la electricidad, o no la conducen en absoluto.
En los materiales aislantes, la banda de conducción se
encuentra prácticamente vacía de portadores de
cargas eléctricas o electrones, mientras que la banda
de valencia está completamente llena de estos.
Como ya conocemos, en medio de esas dos bandas
se encuentra la “banda prohibida”, cuya misión es
impedir que los electrones de valencia, situados en la
última órbita del átomo, se exciten y salten a la banda
de conducción.
La energía propia de los electrones de valencia equivale a unos 0,03 eV
(electronvolt) aproximadamente, cifra muy por debajo de los 6 a 10 eV de energía
de salto de banda (Eg) que requerirían poseer los electrones para atravesar el
ancho de la banda prohibida en los materiales aislantes.
5. MATERIALES SEMICONDUCTORES
Los primeros semiconductores utilizados para fines técnicos fueron
pequeños detectores diodos empleados a principios del siglo 20 en los
primitivos radiorreceptores, que se conocían como “de galena”.
Ese nombre lo tomó el radiorreceptor de la pequeña piedra de galena o
sulfuro de plomo (PbS) que hacía la función de diodo y que tenían instalado
para sintonizar las emisoras de radio.
La sintonización se obtenía moviendo una aguja que tenía dispuesta sobre la
superficie de la piedra. Aunque con la galena era posible seleccionar y
escuchar estaciones de radio con poca calidad auditiva, en realidad nadie
conocía que misterio encerraba esa piedra para que pudiera captarlas.
6. MATERIALES SEMICONDUCTORES
En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, descubrió 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.
Posteriormente, en 1947 William Shockley, investigador también de los
Laboratorios Bell, Walter Brattain y John Barden, desarrollaron el primer
dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron
“transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica
moderna.
7. MATERIALES SEMICONDUCTORES
Los "semiconductores" como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se),
por ejemplo, constituyen elementos que poseen características intermedias
entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni
una cosa, ni la otra.
Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos
permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el
sentido contrario.
Esa propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de
radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores
o compuertas utilizadas en electrónica digital, etc.
8. Lugar que ocupan en la Tabla Periódica los trece elementos
con. características de semiconductores, identificados con su
correspondiente. número atómico y grupo al que pertenecen.
Los que aparecen con fondo.
gris corresponden a “metales”, los de fondo verde a
“metaloides” y los de. fondo azul a “no metales”.
Esos elementos semiconductores que aparecen dispuestos en la Tabla Periódica
constituyen la materia prima principal, en especial el silicio (Si), para fabricar diodos
detectores y rectificadores de corriente, transistores, circuitos integrados y
microprocesadores.
9. Los átomos de los elementos semiconductores pueden poseer dos, tres, cuatro o cinco
electrones en su última órbita, de acuerdo con el elemento específico al que
pertenecen.
No obstante, los elementos más utilizados por la industria electrónica, como el silicio
(Si) y el germanio (Ge), poseen solamente cuatro electrones en su última órbita.
En este caso, el equilibrio eléctrico que proporciona la estructura molecular cristalina
característica de esos átomos en estado puro no les permite ceder, ni captar
electrones.
Normalmente los átomos de los elementos semiconductores se unen formando
enlaces covalentes y no permiten que la corriente eléctrica fluya a través de sus
cuerpos cuando se les aplica una diferencia de potencial o corriente eléctrica. En esas
condiciones, al no presentar conductividad eléctrica alguna, se comportan de forma
similar a un material aislante.
11. Incremento de la conductividad en un elemento semiconductor
La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los
materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura
interna.
En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la
resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la
conductividad.
Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras
su temperatura aumenta, la conductividad también aumenta.
En resumen, la conductividad de un elemento semiconductor se puede variar
aplicando uno de los siguientes métodos:
- Elevación de su temperatura
- Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina
- Incrementando la iluminación.
12. SEMICONDUCTORES "INTRÍNSECOS"
Los materiales semiconductores, según su pureza, se clasifican de la siguiente
forma:
- Intrínsecos
- Extrínsecos
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.
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.
13. SEMICONDUCTORES "INTRÍNSECOS"
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.
14. Estructura cristalina de un semiconductor intrínseco,
compuesta solamente por átomos de silicio (Si) que forman
una celosía. Como se puede observar en la ilustración, los
átomos de silicio (que sólo poseen cuatro electrones en la
última órbita o banda de valencia), se unen formando enlaces
covalente para completar ocho electrones y crear así un
cuerpo sólido semiconductor. En esas condiciones el cristal de
silicio se comportará igual que si fuera un cuerpo aislante.
• Cristales sin impurezas ni defectos en la red (idealmente, claro)
• Conforme la temperatura aumenta, hay generación de pares electrónhueco
• Obviamente, n = p = ni
• ni varía exponencialmente con la temperatura
15.
16. SEMICONDUCTORES "EXTRÍNSECOS"
Cuando a la estructura molecular cristalina del silicio o del germanio se le introduce cierta
alteración, esos elementos semiconductores permiten el paso de la corriente eléctrica por
su cuerpo en una sola dirección. Para hacer posible, la estructura molecular del
semiconductor se dopa mezclando los átomos de silicio o de germanio con pequeñas
cantidades de átomos de otros elementos o "impurezas".
Generalmente los átomos de las “impurezas” corresponden también a elementos
semiconductores que, en lugar de cuatro, poseen tres electrones en su última órbita [como
el galio (Ga) o el indio (In)], o que poseen cinco electrones también en su última órbita
[como el antimonio (Sb) o el arsénico (As)]. Una vez dopados, el silicio o el germanio se
convierten en semiconductores “extrínsecos” y serán capaces de conducir la corriente
eléctrica.
En la actualidad el elemento más utilizado para fabricar semiconductores para el uso de la
industria electrónica es el cristal de silicio (Si) por ser un componente relativamente barato
de obtener. La materia prima empleada para fabricar cristales semiconductores de silicio es
la arena, uno de los materiales más abundantes en la naturaleza. En su forma industrial
primaria el cristal de silicio tiene la forma de una oblea de muy poco grosor (entre 0,20 y
0,25 mm aproximadamente), pulida como un espejo.
17.
18. A la izquierda se muestra la ilustración
de una oblea (wafer) o cristal
semiconductor de. silicio pulida con
brillo de espejo, destinada a la
fabricación de transistores y circuitos.
integrados.
A la derecha aparece la cuarta parte
de la oblea conteniendo cientos de.
minúsculos dados o “chips”, que se
pueden obtener de cada una.
Esos chips son los. que después de
pasar por un proceso tecnológico
apropiado
se
convertirán
en.
transistores o circuitos integrados.
Una vez que los chips se han
convertido en. transistores o circuitos
integrados serán desprendidos de la
oblea y colocados dentro. de una
cápsula
protectora
con
sus
correspondientes
conectores
externos.
19. El segundo elemento también utilizado como semiconductor, pero en menor proporción que
el silicio, es el cristal de germanio (Ge).
Durante mucho tiempo se empleó también
el selenio (S) para fabricar diodos
semiconductores en forma de placas
rectangulares, que combinadas y montadas
en una especie de eje se empleaban para
rectificar la corriente alterna y convertirla
en directa. Hoy en día, además del silicio y
el germanio, se emplean también
combinaciones de otros elementos
semiconductores presentes en la Tabla
Periódica.
Placa individual de 2 x 2 cm de área,
correspondiente a un antiguo diodo de
selenio.
20. Entre esas combinaciones se encuentra la formada por el galio (Ga) y el arsénico (As)
utilizada para obtener arseniuro de galio (GaAs), material destinado a la fabricación de
diodos láser empleados como dispositivos de lectura en CDs de audio.
Lente (señalada con la flecha) detrás de la cual se
encuentra instalado un diodo láser de arseniuro de galio
(GaAs) empleado para leer datos de texto, presentaciones
multimedia o música grabada en un CD. En esta
ilustración el. CD se ha sustituido por un disco similar
transparente de plástico común.
En el caso del silicio (Si) y el germanio (Ge) cuando se encuentran en estado puro, es decir, como elementos
intrínsecos, los electrones de su última órbita tienden a unirse formando "enlaces covalentes", para adoptar una
estructura cristalina. Los átomos de cualquier elemento, independientemente de la cantidad de electrones que
contengan en su última órbita, tratan siempre de completarla con un máximo de ocho, ya sea donándolos o
aceptándolos, según el número de valencia que le corresponda a cada átomo en específico.
Con respecto a los elementos semiconductores, que poseen sólo cuatro electrones en su última órbita, sus
átomos tienden a agruparse formando enlaces covalentes, compartiendo entre sí los cuatro electrones que cada
uno posee, según la tendencia de completar ocho en su órbita externa. Al agruparse de esa forma para crear un
cuerpo sólido, los átomos del elemento semiconductor adquieren una estructura cristalina, semejante a una
celosía. En su estado puro, como ya se mencionó anteriormente, esa estructura no conduce la electricidad, por lo
que esos cuerpos semiconductores se comportan como aislantes.
21. En el caso del silicio (Si) y el germanio (Ge) cuando se encuentran en estado
puro, es decir, como elementos intrínsecos, los electrones de su última órbita
tienden a unirse formando "enlaces covalentes", para adoptar una estructura
cristalina. Los átomos de cualquier elemento, independientemente de la
cantidad de electrones que contengan en su última órbita, tratan siempre de
completarla con un máximo de ocho, ya sea donándolos o aceptándolos, según
el número de valencia que le corresponda a cada átomo en específico.
Con respecto a los elementos semiconductores, que poseen sólo cuatro
electrones en su última órbita, sus átomos tienden a agruparse formando
enlaces covalentes, compartiendo entre sí los cuatro electrones que cada uno
posee, según la tendencia de completar ocho en su órbita externa. Al agruparse
de esa forma para crear un cuerpo sólido, los átomos del elemento
semiconductor adquieren una estructura cristalina, semejante a una celosía. En
su estado puro, como ya se mencionó anteriormente, esa estructura no
conduce la electricidad, por lo que esos cuerpos semiconductores se comportan
como aislantes.
22. SEMICONDUCTOR DOPADO
Si aplicamos una tensión al cristal de
silicio, el positivo de la pila intentará
atraer los electrones y el negativo los
huecos favoreciendo así la aparición de
una corriente a través del circuito
Sentido del movimiento de un electrón y un
hueco en el silicio
23. SEMICONDUCTOR DOPADO
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.
- Semiconductor tipo P
- Semiconductor tipo N
24. Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado,
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar
el número de portadores de carga libres .
Cuando se añade el material dopante libera los electrones más débilmente
vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es
también conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor
que han perdido un electrón son conocidos como huecos.
25. El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos. En el
caso del silicio, un átomo tetravalente (típicamente del grupo 14 de la tabla
periódica) se le une un átomo con tres electrones de valencia, tales como
los del grupo 13 de la tabla periódica (ej. Al, Ga, B, In), y se incorpora a la
red cristalina en el lugar de un átomo de silicio, entonces ese átomo tendrá
tres enlaces covalentes y un hueco producido que se encontrará en
condición de aceptar un electrón libre.
Así los dopantes crean los "huecos". No obstante, cuando cada hueco se ha
desplazado por la red, un protón del átomo situado en la posición del hueco
se ve "expuesto" y en breve se ve equilibrado como una cierta carga
positiva. Cuando un número suficiente de aceptores son añadidos, los
huecos superan ampliamente la excitación térmica de los electrones. Así,
los huecos son los portadores mayoritarios, mientras que los electrones son
los portadores minoritarios en los materiales tipo P. Los diamantes azules
(tipo IIb), que contienen impurezas de boro (B), son un ejemplo de un
semiconductor tipo P que se produce de manera natural.
26. Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado
añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el
número de portadores de carga libres (en este caso negativos o electrones).
Cuando se añade el material dopante aporta sus electrones más débilmente
vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente dopante es
también conocido como material donante ya que da algunos de sus electrones.
27. El propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones
portadores en el material. Para ayudar a entender cómo se produce el dopaje
tipo n considérese el caso del silicio (Si). Los átomos del silicio tienen una
valencia atómica de cuatro, por lo que se forma un enlace covalente con cada
uno de los átomos de silicio adyacentes. Si un átomo con cinco electrones de
valencia, tales como los del grupo 15 de la tabla periódica (ej. fósforo (P),
arsénico (As) o antimonio (Sb)), se incorpora a la red cristalina en el lugar de un
átomo de silicio, entonces ese átomo tendrá cuatro enlaces covalentes y un
electrón no enlazado. Este electrón extra da como resultado la formación de
"electrones libres", el número de electrones en el material supera ampliamente
el número de huecos, en ese caso los electrones son los portadores
mayoritarios y los huecos son los portadores minoritarios. A causa de que los
átomos con cinco electrones de valencia tienen un electrón extra que "dar",
son llamados átomos donadores. Nótese que cada electrón libre en el
semiconductor nunca está lejos de un ion dopante positivo inmóvil, y el
material dopado tipo N generalmente tiene una carga eléctrica neta final de
cero.