Conductores, dieléctricos y semiconductores

1. Universidad de las Fuerzas Armadas
ESPE – Sede Latacunga
NOMBRE: María Belén Morales Chango
NRC: 7839
TEMA: Conductores, dieléctricos y
semiconductores.
MATERIA: Física Fundamental.

2. CONDUCTORES
 Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de la carga
eléctrica. Sus átomos se caracterizan por tener poco electrones en su capa de valencia, por lo que
se necesita mucha energía para que estos salten de un átomo a otro.

3. PARTES DE UN CONDUCTOR ELECTRICO

4. Tipos de conductores.
 Conductores Metálicos.- quienes portan la carga de este tipo de materiales son los
electrones, pertenecen a este grupo los metales en general.
 Conductores Gaseosos.- son conductores que han atravesado un proceso de
ionización.
 Conductores Electrolíticos.- mediante una reacción química una sustancia se divide
en sus polos positivos y negativos.

5. DIELECTRICOS.
 Es un material usado para asilar componentes eléctricamente entre si y actuar
como elemento capacitivo.
 Sirve como elemento físico separador para realizar un capacitor ya que si
tendríamos solo aire en el medio seria difícil poder realizar esta separación
físicamente.
 En si es un buen aislante

6. Conductividad
 𝜎 =
𝐽1
𝐸
 Donde J es la densidad de corriente
 E es el campo eléctrico aplicado
La conductividad normalmente se mide en términos de la resistencia de aislamiento
dada por:
𝑅 =
d
𝜎 ∗ A
 d=Longitud del dieléctrico.
 A= área transversal

7. Constante dieléctrica o permitividad
 La constante dieléctrica o permitividad representa la cantidad de energía electroestática
que puede ser almacenada por unidad de volumen y por unidad de gradiente de
potencial.
 Se define como
 𝐾 =
𝐶
𝐶𝑜
C= representa la medida de la capacidad.
Co= representa la capacidad
𝐶𝑜 = 𝜀 𝑜 ∗
𝐴
𝑑
𝜀 𝑜=8,85 ∗ 10−12
𝐹/𝑚 representa la permitividad en el vacío
A: Área transversal
d:Distiancia entre placas.

9. SEMICONDUCTORES
 El 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.
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.

10. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 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.

11. SEMICONDUCTORES
EXTRÍNSECOS
• Un semiconductor extrínseco es aquel en el que se han introducido pequeñas
cantidades de una impureza con el objeto de aumentar la conductividad eléctrica
del material a la temperatura ambiente. A este proceso se le conoce como dopado.

12. Tipo de Materiales Dopantes: Tipo N
 Se llama material tipo N al que posee átomos de impurezas que permiten la
aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos. Los átomos de este
tipo se llamas donantes ya que donan o entregan electrones. Suelen ser de
valencia 5 como el Arsénico y el Fosforo.

13. Tipo de Materiales Dopantes: Tipo P
 Se llama así al material que tiene átomos de impurezas que permiten la formación
de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos, como ocurre al
romperse una ligadura. Los átomos de este tipo son los que aceptan o toman un
electrón. Suelen ser de valencia tres, como el Aluminio, el Indio o el Galio.

14. Aplicaciones de los semiconductores en
dispositivos electrónicos
• Rectificadores (dispositivos de unión del tipo p-n): se producen uniendo los
semiconductores del tipo n y p, formando una unión del tipo p-n, cuándo ocurre
esto los electrones se concentran en la unión del tipo n y los huecos en la unión p,
este desequilibrio electrónico crea un voltaje mediante la unión.

15. Transistores de unión bipolar: este transistor se
utiliza como interruptor o amplificador, por lo general
se utiliza en unidades de procesamiento central de
las computadoras por la eficiencia en dar una
respuesta rápida a la conmutación.

16. Fórmulas para semiconductores.
𝜎 = 𝑞(𝑛 ∗ 𝜇 𝑛 + 𝑝 ∗ 𝜇 𝑝)
𝜌 =
1
𝜎
𝜌 𝑛 =
1
𝑞∗𝑁𝑑∗𝜇 𝑛