Un semiconductor intrínseco es un material semiconductor puro que solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la energía térmica. En un semiconductor intrínseco, la cantidad de electrones libres es igual a la cantidad de huecos, por lo que la corriente total es cero. El dopaje consiste en agregar impurezas al semiconductor puro para cambiar sus propiedades eléctricas, creando así semiconductores tipo P o tipo N.

1. PRESENTADO POR:
ANGELICA CONTRERAS

2.  Un semiconductor es un material o compuesto que tiene
propiedades aislantes o conductoras. Unos de los elementos más
usados como semiconductores son el silicio, el germanio y
selenio, además hay otros que no son elementos como los
mencionados anteriormente si no que son compuestos como lo
son el Arseniuro de Galio, el Telururo de Plomo y el Seleniuro de
Zinc.(1)
 Describiremos la importancia y las propiedades de los
semiconductores intrínsecos y los semiconductores dopados.
(1) http://fisicadesemiconductores.blogspot.com/

3.  Es un semiconductor puro. A temperatura ambiente se
comporta como un aislante porque solo tiene unos pocos
electrones libres y huecos debidos a la energía térmica.
 En un semiconductor intrínseco también hay flujos de
electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea
cero. Esto se debe a que por acción de la energía térmica se
producen los electrones libres y los huecos por pares, por lo
tanto hay tantos electrones libres como huecos con lo que la
corriente total es cero.
 Intrínseco indica un material semiconductor extremadamente
puro contiene una cantidad insignificante de átomos de
impurezas. Donde n=p=ni
(2) http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htm

4. Es un semiconductor
puro. A temperatura
ambiente se
comporta como un
aislante porque solo
tiene unos pocos
electrones libres y
huecos debidos a la
energía térmica.
En un semiconductor
intrínseco también hay
flujos de electrones y
huecos, aunque la corriente
total resultante sea cero.
Esto se debe a que por
acción de la energía
térmica se producen los
electrones libres y los
huecos por pares, por lo
tanto hay tantos electrones
libres como huecos con lo
que la corriente total es
cero.
La tensión aplicada
en la figura forzará
a los electrones
libres a circular
hacia la derecha
(del terminal
negativo de la pila
al positivo) y a los
huecos hacia la
izquierda.

5.  Modelo de bandas de energía: Conducción
intrínseca

6.  Cuando los electrones libres
llegan la extremo derecho del
cristal, entran al conductor
externo (normalmente un hilo
de cobre) y circulan hacia el
terminal positivo de la batería.
Por otro lado, los electrones
libres en el terminal negativo de
la batería fluirían hacia el
extremos izquierdo del cristal.
Así entran en el cristal y se
recombinan con los huecos que
llegan al extremo izquierdo del
cristal. Se produce un flujo
estable de electrones libres y
huecos dentro del
semiconductor.
(3) http://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1

7.  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’
(4) http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html

8.  El silicio en su modelo bidimensional,
Vemos como cada átomo de silicio se rodea
de sus 4 vecinos próximos con lo que
comparte sus electrones de valencia.
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.

9.  El dopaje consiste en
sustituir algunos átomos de
silicio por átomos de otros
elementos. A estos últimos
se les conoce con el nombre
de impurezas. Dependiendo
del tipo de impureza con el
que se dope al
semiconductor puro o
intrínseco aparecen dos
clases de
semiconductores.(5)
 Semiconductor tipo P
 Semiconductor tipo N
Sentido del movimiento de un electrón y un
hueco en el silicio.
(5) http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asp

10.  Impurezas de valencia 5
(Arsénico, Antimonio,
Fósforo). 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.
(6) http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina5.htm

11.  Impurezas de valencia 3 (Aluminio,
Boro, Galio). Tenemos un cristal de
Silicio dopado con átomos de valencia
3.
 Los átomo de valencia 3 tienen un
electrón de menos, entonces como nos
falta un electrón tenemos un hueco.
Esto es, ese átomo trivalente tiene 7
electrones en la orbita de valencia. Al
átomo de valencia 3 se le llama "átomo
trivalente" o "Aceptor".
 A estas impurezas se les llama
"Impurezas Aceptoras". Hay tantos
huecos como impurezas de valencia 3 y
sigue habiendo huecos de generación
térmica (muy pocos). El número de
huecos se llama p (huecos/m3). (7)
(7)
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2
/Paginas/Pagina5.htm

12.  Para los semiconductores
del Grupo IV como Silicio,
Germanio y Carburo de
silicio, los dopantes más
comunes son elementos
del Grupo III o del Grupo
V. Boro, Arsénico, Fósforo,
y ocasionalmente Galio,
son utilizados para dopar
al Silicio.
(8) http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
Ejemplo de dopaje de Silicio por el
Fósforo (dopaje Tipo N). En el caso del
Fósforo, se dona un electrón

13.  El siguiente es un
ejemplo 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.La
cantidad de portadores
mayoritarios será
función directa de la
cantidad de átomos de
impurezas introducidos.
En el doping tipo p, la creación de agujeros,
es alcanzada mediante la incorporación en el
silicio de átomos con 3 electrones de
valencia, generalmente se utiliza boro.(9)
(9)
http://ecotecnologias.wordpress.com/tag/celda
s-solares/

14. En la producción de
semiconductores, se
denomina dopaje al
proceso intencional de
agregar impurezas en un
semiconductor
extremadamente puro
(también referido como
intrínseco) con el fin de
cambiar sus propiedades
eléctricas. Las impurezas
utilizadas dependen del
tipo de semiconductores
a dopar.
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

15.  El siguiente es un ejemplo 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.

16.  http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
 http://www.monografias.com/trabajos11/semi/semi.shtml
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_
semiconductor_3.htm
 http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/intro
duccion.pdf
 http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/default.asp