1. SEMICONDUCTORES
INTRISECOS Y DOPADOS

2. SEMICONDUCTORES INTRISECOS
• Los semiconductores
• Son materiales que presentan unas características intermedias entre los
conductores y los aislantes. En condiciones normales son aislantes y no dejan
pasar la corriente eléctrica, pero bajo ciertas circunstancias, si reciben energía
externa, pueden pasar a ser conductores. Los materiales semiconductores pueden
ser intrínsecos o extrínsecos.
• Semiconductores intrínsecos
• Los principales materiales que presentan propiedades semiconductoras son
elementos simples, como el silicio (Si) y el germanio (Ge).
• Estos elementos son tetravalentes, es decir, tienen cuatro electrones de valencia, y
forman enlaces covalentes en los que comparten estos electrones con los átomos
vecinos. El enlace covalente mantiene «anclados» a los electrones e impide su
desplazamiento, por lo que da lugar a materiales que no pueden conducir la
corriente eléctrica.

3. INTRINSECO
Tipo N

4. INTRINSECO TIPO P

5. BANDAS DEL SEMICONDUCTOR

6. ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN
SEMICONDUCTOR

7. MOVIMIENTO HUECO DEL
SEMICONDUCTOR

8. SEMICONDUCTOR DOPADO
En la producción de semiconductores, se denomina dopaje al proceso
intencional de agregar impurezas en unsemiconductor
extremadamente puro (también referido como intrínseco) con el fin de
cambiar suspropiedades eléctricas. Las impurezas utilizadas dependen
del tipo de semiconductores a dopar. A lossemiconductores con
dopajes ligeros y moderados se los conoce como extrínsecos. Un
semiconductoraltamente dopado, que actúa más como un conductor
que como un semiconductor, es llamado degenerado.El número de
átomos dopantes necesitados para crear una diferencia en las
capacidades conductoras de unsemiconductor es muy pequeña.
Cuando se agregan un pequeño número de átomos dopantes (en el
orden de1 cada 100.000.000 de átomos) entonces se dice que el
dopaje es bajo o ligero. Cuando se agregan muchosmás átomos (en el
orden de 1 cada 10.000 átomos) entonces se dice que el dopaje es alto
o pesado. Estedopaje pesado se representa con la nomenclatura N+
para material de tipo N, o P+ para material de tipo P

9. SEMICONDUCTOR DOPADO

10. Tipo de materiales dopantes
TIPO N
Se llama material tipo N al que posee átomos de impurezas que permiten la
aparición de electrones sin huecosasociados a los mismos. Los átomos de
este tipo se llaman donantes ya que "donan" o entregan electrones.Suelen
ser de valencia cinco, como el Arsénico y el Fósforo. De esta forma, no se ha
desbalanceado laneutralidad eléctrica, ya que el átomo introducido al
semiconductor es neutro, pero posee un electrón noligado, a diferencia de los
átomos que conforman la estructura original, por lo que la energía necesaria
parasepararlo del átomo será menor que la necesitada para romper una
ligadura en el cristal de silicio (o delsemiconductor original). Finalmente,
existirán más electrones que huecos, por lo que los primeros serán
losportadores mayoritarios y los últimos los minoritarios. La cantidad de
portadores mayoritarios será funcióndirecta de la cantidad de átomos de
impurezas introducidos.El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el
Fósforo (dopaje N). En el caso del Fósforo, se dona unelectrón.

11. Tipo N y tipo P
Cuando al dopar introducimos átomos con tres electrones
de valencia en un elemento de átomos con cuatro
estamos formando un semiconductor tipo P, viniendo su
nombre del exceso de carga aparentemente positiva
(porque los átomos siguen siendo neutros, debido a que
tienen igual número de electrones que de protones) que
tienen estos elementos. Estos átomos "extraños" que
hemos añadido se recombinan con el resto pero nos
queda un hueco libre que produce atracción sobre los
electrones que circulan por nuestro elemento. También
se produce una circulación de estos huecos colaborando
en la corriente.

12. Union P-N

13. ‘Nanocristal dopado’ mejora los
nanocristales semiconductores
• Investigadores en la Universidad Hebrea de Jerusalén han logrado
un gran avance en el campo de la nanociencia alterando
correctamente las propiedades de nanocristales con átomos de
impureza – un proceso conocido como dopaje – abriendo así el
camino para la fabricación de nanocristales semiconductores
mejorados.
• Los nanocristales semiconductores consisten en decenas de miles
de átomos y son 10.000 veces más pequeños que el ancho de un
cabello humano. Estas pequeñas partículas tienen usos en múltiples
campos, como iluminación transistorizada, células solares y bio-
representación. Una de las principales aplicaciones potenciales de
estos materiales es en la industria de semiconductores, donde la
miniaturización intensiva ha tenido lugar durante los últimos 50
años y ahora está en el rango de nanómetro.

14. Polarizacion directa e inversa