Tarea de Física Eléctrica

1. SEMICONDUCTORES
a) Intrínsecos
b) Dopados

2. SEMICONDUCTORES INTRINCECOS
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.

3. 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.

4. 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

5. ESTRUCTURA CRISTALINA
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.

7. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS
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
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

8. CAMPO ELECTRICO
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’.

11. 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".
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.

12. 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.

13. SEMICONDUCTORES TIPO N
SEMICONDUCTORES TIPO P

14. FUENTE: http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_4.htm
FUENTE: http://www.uv.es/candid/docencia/ed_tema-02.pdf
FUENTE: http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina6.htm