Este documento describe los diferentes tipos de semiconductores, incluyendo semiconductores intrínsecos y dopados tipo P y tipo N. Los semiconductores intrínsecos tienen igual concentración de electrones y huecos, mientras que los dopados tipo P se crean añadiendo impurezas con menos electrones de valencia para crear huecos, y los dopados tipo N se crean añadiendo impurezas con más electrones de valencia para crear electrones libres.

1. Semiconductores Intrínsecos
Semiconductores Dopados tipo P y tipo N
CURSO : FISCA
ELECTRONICA
ALUMNO: JEAN CARLOS
VILCHEZ CUSCANI

2. 1=Aislante
2=Semiconductor
3=Conductor
1
2
3
Un semiconductor se puede convertir en un conductor o en un aislante
dependiendo de la conveniencia

3. Los Electrones y los Huecos se crean por pares. Las reglas de los electrones es que
se mueven hacia una dirección(en la imagen a la derecha), de modo que es al revés
para los huecos(en la imagen a la Izquierda).

4. En un Semiconductor intrínseco, sus átomos se encuentran en estado
puro, sin impurezas. La concentración de electrones para conducir es igual a
la concentración de huecos.
En su estado normal el semiconductor
intrínseco tomara la forma de un
cristal perfecto. Sus electrones están
alienados en su posición original. Tal
como se ve en la imagen, en el caso
del Silicio
Esto se da cuando el calor sometido
este a 0°C.

5. Modelo del Caso del Silicio
Electrones
Unión entre átomos
(Unión Covalente)
Como se puede observar en la ilustración
los átomos formados sólo por Silicio. Se
unen en sus cuatro lados, formando
enlaces covalentes, para completar ocho
electrones y así formar un sólido cristalino
semiconductor. En estas condiciones el
Silicio se comportará como un aislante.

6. Electrón libre
Hueco
(h+)
(e-)
Cuando
le
aumentamos
de
temperatura, los electrones suelen
desplazarse
a
la
banda
de
conducción,
para
funcionar como
electrones de conducción. Al liberarse
deja un hueco(partícula ficticia positiva
en la estructura cristalina. De esta forma
dentro del semiconductor encontramos
el electrón libre (e-) y el hueco (h+).

7. Ejemplo en una pila
Ha temperatura 0°C, los semiconductores son aislantes, no pasa energía a la barra
de conducción. Le aumentamos de temperatura y habrá movimiento de electrones
libres a la barra de conducción. Y también habrá huecos resultantes del aporte de
energía térmica. El movimiento de electrones en el ambiente implica el movimiento
de cargas positivas hacia los huecos.

8. Es el tipo de Semiconductor que se crea artificialmente añadiendo impurezas al
Semiconductor Intrínseco y se denomina dopado o extrínsecos. Los
Semiconductores dopados pueden ser de dos formas, el del tipo P, y del tipo N.
En la imagen tenemos un esquema de una pila. La
parte positiva intentará atraer(h+) a los electrones(e)
Y producirá una corriente continua. Pero la
conductividad es baja, por ello tenemos dos
posibilidades:
• Aplicar una tensión de valor superior.
• Introducir en el semiconductor electrones o huecos
del exterior
La primera no seria factible, porque llegaríamos a lo
mismo. En cambio la segunda es sustituir algunos
átomos de Silicio por el de otros elementos, y ha
este proceso se les llama dopado.

9. Consisten en introducir impurezas con menos
electrones de valencia que el material
semiconductor base.
Por lo tanto quedaría huecos(h+) en el material
debido a la carencia de electrones de valencia
del aceptador. Pero los huecos facilitan que los
electrones en la base se muevan rápidamente.
En el ejemplo anterior de la pila facilitaría el
paso de energía eléctrica. A este material
obtenido se le llama semiconductor del tipo P
(positivo).
En la figura, tenemos al Silicio, al que se le ha
agregado impurezas del Boro, y por lo tanto
tiene un electrón menos, y ha dejado un hueco.
Recuerde que la carencia de huecos ayuda a que
el material sea un buen conductor.

10. El resultado de un semiconductor P es, que se añade un pequeño numero de átomos
trivalentes (tres electrones en la última capa) a un semiconductor intrínseco. Los
aceptadores en este tipo de dopado son:
El fósforo(P), El Aluminio(Al), El Galio(Ga), Indio(In).
Entonces el dopado tipo P, consiste en introducir nivel de energía (h+) en la banda
prohibida.
Hueco térmico
Hueco sobrante
Hueco sobrante
Tomando como ejemplo
al Silicio, que tiene 4
electrones en su capa
exterior. Y le sustituimos
por el del aluminio, este
llenara los huecos, pero
al
tener
solo
3
electrones, este dejara
un vacío(hueco).
Semiconductor P a muy baja Temperatura
Electrón
térmico
Semiconductor P a temperatura de ambiente

11. Consiste en introducir impurezas con mayor
electrones que el material base. Como sabemos
el Silicio y el Germanio no ceden ni aceptan
electrones en su última órbita, no aceptan la
circulación de corriente eléctrica, por lo tanto
se comportan como aislantes.
La manera de solucionar esto es agregando un
elemento con cinco electrones en su última
órbita, de esta manera quedaría libre un
electrón en toda la estructura cristalina.
Como se observa en la imagen, El silicio con
cuatro electrones en su capa exterior, se ha
sustituido por el fósforo que tiene cinco
electrones en su capa exterior, los cuatro
electrones del Fósforo sirven para rellenar los
huecos del Silicio y el quinto queda libre.

12. Se obtiene añadiendo un pequeño numero de átomos pentavalentes(con cinco electrones
en su última capa) a un Semiconductor intrínseco.
Los donantes son:
El Fósforo(P), Arsénico(As), Antimonio(Sb).
Entonces este tipo de dopado consiste en introducir nivel de energía (e-)en la banda
prohibida
Electrón
sobrante
Electrón
Electrón
sobrante
Térmico
Hueco
Térmico
Semiconductor N a muy baja temperatura
Semiconductor N a temperatura ambiente

13. Banda Prohibida
Banda Prohibida

14. •
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http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htm
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_5.htm
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_8.htm
http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/tipo-N.asp
• http://www.uv.es/~navasqui/Tecnologia/Tema3.pdf
• http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/materialeselectronicos/contenido/MaterialesElectronicos/Tema_5_Dopado.pdf
• http://lcr.uns.edu.ar/electronica/Introducc_electr/2011/clases/F%C3%ADsica_Se
miconductor.pdf
• http://mit.ocw.universia.net/6.071/s02/pdf/f02-lec15.pdf