Los semiconductores intrínsecos son cristales de silicio u otro material que forman una estructura tetraédrica mediante enlaces covalentes. Al aplicar un campo eléctrico, los electrones de valencia que se convierten en electrones libres dejan "huecos" que pueden ser ocupados por otros electrones, generando flujos de electrones y huecos. Los semiconductores extrínsecos o dopados tienen pequeñas cantidades de impurezas que modifican su conductividad, ya sea aumentando la cantidad de electrones libres al dopar con elementos pentavalentes

1. Cesar Ñaupari Arango
Ing. de Sistemas

2.  Semiconductores
intrínsecos
Es un cristal
de Silicio o Germanio
que forma una
estructura tetraédrica
similar a la
del carbono
mediante enlaces
covalentes entre sus
átomos, en la figura
representados en el
plano por
simplicidad.

3. 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. 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.

5. MECANISMO DE
CONDUCCIÓN INTRÍNSECA
Al aplicarle a la una
muestra semiconductora
una excitación externa,
se logra un flujo
ordenado de los
electrones y de los
huecos.
Son los electrones libres
los que realmente se
mueven, pero el sentido
de la corriente eléctrica,
por convenio, se toma
sentido contrario.

6.  Semiconductores
extrínsecos o dopados
Los semiconductores
extrínsecos se
caracterizan, porque
tienen un pequeño
porcentaje de impurezas,
respecto a los
intrínsecos; esto es,
posee elementos
trivalentes o
pentavalentes, o lo que
es lo mismo, se dice que
el elemento está dopado.

7. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de
la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente
átomo de silicio. Hoy en día se han logrado añadir
impurezas de una parte por cada 10 millones, logrando
con ello una modificación del material.
Dependiendo de si está dopado de elementos
trivalentes, o pentavalentes, se diferencian dos tipos:

8. Semiconductores
extrínsecos tipo n
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.

9. 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. Semiconductores
extrínsecos tipo p
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.

11. 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. Nivel de Fermi-Dirac en un
Semiconductor Extrínseco
Cuando en un semiconductor intrínseco se introducen
impurezas (Nd impurezas donadoras y Nd impurezas
aceptoras), l nivel de Fermi debe ajustarse para
preservar la neutralidad de las cargas
los portadores de carga adquieren una energía mayor
a la energía de la banda de valencia y que tal energía
en un material semiconductor impurificado con
átomos donadores recibe el nombre de nivel donador

14.  Fuente de información
 http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor#Semiconductores
_extr.C3.ADnsecos
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/P
aginas/Pagina11.htm
 http://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1
 http://www.angelfire.com/la/SEMICONDUCTORES/mecani.h
tml
 http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/doc_amplificadores/semic
onductores/semiconductores.html
 http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925813.html
 http://es.scribd.com/doc/68113981/9/Nivel-de-Fermi-Dirac-
en-un-Semiconductor-Intrinseco