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Semiconductores
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- 2. SEMICONDUCTOR DEFINICION Es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores , como por Ejem: el campo eléctrico o magnético , la presión ,la radicación 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. El elemento mas usado es el silicio ,el segundo el germanio .posteriormente se ha comenzado a emplear también el azufre .la características común a todos ellos es que son tetralentes ,teniendo el silicio una configuración electrónica s2 p2.
- 3. SEMICONDUCTORES SEMICONDUCTORESDE LA TABLA PERIODICA QUMICA
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- 7. SEMICONDUCTOR SEMICONDUCTORINTRINSECO Como se puede observar en la induración , en el caso de los semiconductores el espacio correspondiente a la banda prohibida es mucho mas 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 1eV 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 0,785eV.
- 8. SEMICONDUCTORES Estructuracristalina de u 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 solo poseen cuatro electrones en la ultima orbita o banda de valencia ), se unen formando enlaces covalentes para completar 8 electrones y crear así un cuerpo solido semiconductor .en esos condiciones el cristal de silicio se comportara igual que si fuera un cuerpo aislante
- 9. SEMICONDUCTORES SEMICONDUCTORESDOPADOS El numero de átomos dopantes necesitados para crear una diferencia en las capacidades conductoras de un semiconductor es muy pequeña cuando se agregan un pequeño numero de átomos )entonces se dice que el dopaje es bajo o ligero .cuando se agregan mucho mas átomos (en el orden de 1 cada 10,000atomos)entonces se dice que el dopaje es alto o pesado .este dopado pesado se representa con la nomenclatura N+ para material de tipo N, o P + para material de tipo P. Tipo N: Se llama material tipo N que posee átomos de impureza que permiten la aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos .los átomos de este tipo se llaman donantes ya que «donan» o entregan electrones .suelen ser de valencia 5 , como el arsénico y el fosforo de esta forma , no se han desbalanceado la neutralidad eléctrica ya que el átomo introducido al semiconductor original ). Finalmente , existieran mas electrones que huecos ,por lo que los primeros serán los portadores mayoritarias y los últimos los minoritarios . La calidad de portadores mayoritarios será funciones directa de la calidad de átomos de impureza introducidos.
- 10. SEMICONDUCTORES Esun ejemplo de dopaje de silicio por el fosforo (dopaje N). En el caso del fosforó ,se dona un electrón
- 11. SEMICONDUCTORES TipoP: Se llama así al material que tiene átomos de impureza que permiten formación de huecos sin que aparescan electrones asociados a los mismos , como ocurre al romperse una ligadura . Los átomos de este tipo se llaman aceptores , ya que «aceptan «o toman un electrón . Suelen ser de valencia tres ,como el aluminio ,el indio o el galio .nuevamente .el átomo introduciendo es neutro ,por lo que no modificara la neutralidad eléctrica del cristal pero debido a que solo tiene 3 electrones en su ultima capa de valencia , a parecerá una ligadura rota. que tendera a tomar electrones s de los átomos próximos ,generando finalmente mas huecos que electrones , por lo que los primeros serán los portadores mayoritarios y los segundos los minoritarios
- 12. SEMICONDUCTORES Unejemplo de dopaje de silicio por el boro (P dopaje ). En el caso del boro le falta un electrón y ; por tanto .es donado un hueco de electrón.