Este documento explica los conceptos de semiconductores intrínsecos y dopados. Los semiconductores intrínsecos son puros y tienen igual número de huecos y electrones. Los semiconductores dopados tienen impurezas agregadas intencionalmente para variar sus propiedades eléctricas, haciéndolos tipo P al faltarles electrones o tipo N al sobrarles electrones. El dopaje permite controlar la conductividad eléctrica de los semiconductores para aplicaciones electrónicas.

1. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS Y
DOPADOS
Física ElectrónicaProf.:
Rojas Reátegui Raúl

2. Semiconductores intrínsecos

3. ¿Qué es un semiconductor intrínseco?
 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.

4. En el caso de los semiconductores intrínsecos 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.
Semiconductor intrínseco

5. Conducción intrínseca
Si
Si Si
Si
0ºK
C, Si, Ge
Grupo IV de la
tabla periódica
1s2
2s2 2p2
3s2 3p2 3d10
4s2 4p2
Faltan 4 electrones
en la última capa

6. Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si Si
Si
0ºK
300ºK
+
Electrón Hueco
Conducción intrínseca

7. Acción del campo eléctrico
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si Si
Si
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+

8. Acción del campo eléctrico
Conclusiones:
 La corriente en un semiconductor es debida a dos tipos de
portadores de carga: HUECOS y ELECTRONES
 La temperatura afecta fuertemente a las propiedades eléctricas de
los semiconductores:
mayor
temperatura
más portadores
de carga
menor
resistencia

9. Semiconductores dopados

10. 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. A los
semiconductores con dopajes ligeros y moderados se los conoce
como extrínsecos. Un semiconductor altamente dopado, que actúa
más como un conductor que como un semiconductor, es
llamado degenerado.
Materiales Dopantes

11. Impureza
Sustancia o conjunto de sustancias extrañas a un
cuerpo o materia que están mezcladas con él y alteran,
en algunos casos, alguna de sus cualidades.

12. ¿Para que sirve dopar?
La idea de dopar un semiconductor es variar sus
propiedades eléctricas.
Los metales conducen a base de tener electrones sueltos
en su capa superior. Cuando se fabrican semiconductores,
se buscan generalmente de dos tipos, P y N.

13. Dopaje en tipo P
Los de tipo P son dopados con otros elementos para
que les falten electrones, lo que normalmente se
denominan huecos en electrónica.

14. Dopaje en tipos N
 Los de tipo N se dopan para tener electrones de
más.

15. Fuentes de información
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semicondu
ctor_4.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
 http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap06_conductore
s_aislantes.php