Un semiconductor es un material cuyas propiedades eléctricas están entre las de un conductor y un aislante. Puede conducir electricidad en ciertas condiciones, como cuando se eleva su temperatura o se dopan sus átomos con impurezas. Los semiconductores intrínsecos tienen igual número de electrones y huecos, mientras que los extrínsecos o dopados tienen más de uno de los portadores, haciéndolos tipo n o tipo p.

2. Es un elemento que funciona como un conductor o como
un aislante dependiendo de algunos factores, como el
campo eléctrico o magnético, la radiación, la presión o la
temperatura del ambiente en el que se encuentre.

3. 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.

5. 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.
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.

6. Cristal Semiconductor intrínseco:
A simple vista es imposible que un semiconductor permita el movimiento de electrones a
través de sus bandas de energía
Idealmente, a T=0ºK, el semiconductor es un aislante porque todos los e- están formando
enlaces.
Pero al crecer la temperatura, algún enlace covalente se puede romper y quedar
libre un e- para moverse en la estructura cristalina.
Representación
bidimensional de la
estructura cristalina
del Si

7. Para aumentar la conductividad (que sea más conductor) de un
SC (Semiconductor), se le suele dopar o añadir átomos de
impurezas a un SC intrínseco, un SC dopado es un SC extrínseco.
Tenemos un cristal de Silicio
dopado con átomos de valencia 5.
Los átomo de valencia 5 tienen un
electrón de más, así con una
temperatura no muy elevada (a
temperatura ambiente por
ejemplo), el 5º electrón se hace
electrón libre. Esto es, como solo
se pueden tener 8 electrones en la
órbita de valencia, el átomo
pentavalente suelta un electrón
que será libre.

8. 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.

9. Son los que están dopados, con elementos pentavalentes, como por ejemplo (As, P, Sb).
Que sean elementos pentavalentes, quiere decir que tienen cinco electrones en la última
capa, lo que hace que al formarse la estructura cristalina, un electrón quede fuera de
ningún enlace covalente, quedándose en un nivel superior al de los otros cuatro. Como
consecuencia de la temperatura, además de la formación de los pares e-h, se liberan los
electrones que no se han unido.
Como ahora en el semiconductor existe un mayor número de electrones que de huecos, se
dice que los electrones son los portadores mayoritarios, y a las impurezas se las llama
donadoras.
En cuanto a la conductividad del material, esta aumenta de una forma muy elevada, por
ejemplo; introduciendo sólo un átomo donador por cada 1000 átomos de silicio, la
conductividad es 24100 veces mayor que la del silicio puro.

10. 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.

11. En este caso son los que están dopados con elementos trivalentes, (Al, B, Ga, In). El
hecho de ser trivalentes, hace que a la hora de formar la estructura cristalina, dejen una
vacante con un nivel energético ligeramente superior al de la banda de valencia, pues no
existe el cuarto electrón que lo rellenaría.
Esto hace que los electrones salten a las vacantes con facilidad, dejando huecos en la
banda de valencia, y siendo los huecos portadores mayoritarios.

12. http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/default.htm
http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925813.html
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_1.htm
http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asp
http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
http://antonblog.blogdiario.com/1177116840/materiales-semiconductores/
http://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-aplicaciones.html
http://diego-electronicabasica.blogspot.com/2009/02/materiales-
conductoressemiconductores-y_677.html