Este documento describe los semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos son materiales semiconductores extremadamente puros que contienen una cantidad insignificante de átomos de impurezas. Los semiconductores extrínsecos son semiconductores a los que se les ha añadido pequeñas cantidades de impurezas o dopantes para controlar la concentración de portadores y modificar sus propiedades eléctricas. Se pueden crear semiconductores tipo N, con electrones como portadores mayoritarios, o tipo P,

2. Semiconductores intrínsecos ySemiconductores intrínsecos y
extrínsecosextrínsecos

3. Objetivo
Calcular la densidad de portadores en
semiconductores puros y poco dopados
Motivo
Poder determinaran los comportamientos
característicos tensión/corriente de
los dispositivos
Esquema
Densidad de estados
x Densidad de portadores
Probabilidad de ocupación
Concepto: Equilibrio térmico
Es el estado en que un proceso es acompañado por otro, igual y opuesto
(estado dinámico), mientras que el sistema se mantiene a la misma temperatura,
sin intercambios de energía
con el exterior.

6. Semiconductores intrínsecosSemiconductores intrínsecos

7. 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.
 El hecho de liberarse un e- deja un
“hueco” (partícula ficticia positiva)
en la estructura
cristalina. De esta forma, dentro del
semiconductor encontramos el electrón
libre (e-), pero
también hay un segundo tipo de portador:
el hueco (h+)

8. Modelo de bandas de energía:
Conducción intrínseca

9. Estructura de un metal
Estructura de un semiconductor

10. SEMICONDUCTORES INTRINSECOSYSEMICONDUCTORES INTRINSECOSY
EXTRINSECOSEXTRINSECOS
 Semiconductor Intrínseco:Semiconductor Intrínseco:
 Intrínseco indica un material semiconductor extremadamente puro  contiene
 una cantidad insignificante de átomos de impurezas. En él se cumple:
 Semiconductor Extrínseco:Semiconductor Extrínseco:
 En la práctica nos interesa controlar la concentración de portadores en un
 semiconductor (n o p).
 De este modo se pueden modificar las propiedades eléctricas: conductividad
 Para ello se procede al proceso de DOPADO:
 Un pequeño porcentaje de átomos del SC intrínseco se sustituye por átomos de otro
 elemento (impurezas o dopantes).
 Estas impurezas sustituyen a los átomos de Silicio en el cristal formando enlaces.
 De este modo podemos
 Favorecer la aparición de electrones (Semiconductores Tipo N: donde n > p)
 Favorecer la aparición de huecos (Semiconductores Tipo P: donde p>n).

11. Semiconductores extrínsecosSemiconductores extrínsecos

12. SS
EE
MM
II
CC
OO
NN
DD
UU
CC
TT
OO
RR
EE
SS

13. En los semiconductores tipo n, los
electrones son los portadores
mayoritarios.
En los semiconductores tipo p, los
huecos son los portadores
mayoritarios.
La ley de acción de masas se cumple
para semiconductores extrínsecos, en
equilibrio térmico
DD
EE
NN
SS
II
DD
AA
DD
DD
EE
PP
OO
RR
TT
AA
DD
OO
RR
EE
SS

15. Hoja de datos 2.1Hoja de datos 2.1

16. BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA
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