Este documento resume los conceptos básicos de semiconductores intrínsecos y dopados. Explica que los semiconductores intrínsecos no permiten el movimiento de electrones a temperatura cero debido a que todos los electrones forman enlaces. Sin embargo, la introducción de impurezas o "dopantes" puede favorecer la aparición de electrones libres (tipo N) u huecos (tipo P), modificando así sus propiedades eléctricas. El dopaje permite controlar la concentración de portadores y convertir al semiconductor en material con alta o b

1. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS Y
DOPADOS
HELMER EDUARDO CALLE SANCHEZ

2. FISICA ELECTRONICA -
SEMICONDUCTORES
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_3.htm
Número
Atómico
Nombre del
Elemento
Grupo en la
Tabla
Periódica
Categoría
Electrones
en la última
órbita
Números de
valencia
48 Cd (Cadmio) IIa Metal 2 e- +2
5 B (Boro)
IIIa
Metaloide 3 e- +3
13 Al (Aluminio)
Metal31 Ga (Galio)
49 In (Indio)
14 Si (Silicio)
IVa Metaloide
4 e- +4
32 Ge (Germanio)
15 P (Fósforo)
Va
No metal 5 e- +3, -3, +5
33 As (Arsénico)
Metaloide
51 Sb (Antimonio)
16 S (Azufre)
VIa
No metal
6 e- +2, -2 +4, +6
34 Se (Selenio)
52 Te (Telurio) Metaloide
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3. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 A simple vista es imposible que un semiconductor
permita el movimiento de electrones a través de sus
bandas de energía.
http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
 Idealmente, a T=0°K, el
semiconductor es un aislante
porque todos los e- están
formando enlaces.
http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_4.htm
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4. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 Modelos de bandas de Energía.
http:///www.cadec.cl/index.php%3Foption%3Dcom_docman%
26task%3Ddoc_download%26gid%3D158%26Itemid%3D103
http://kerchak.com/semiconductores/
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5. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 Un semiconductor perfecto, las
concentraciones de electrones y de huecos
son iguales.
http://thetuzaro.wordpress.com/tag/diagrama-de-bandas/
Reacción de electrones y huecos al
aplicar un campo eléctrico en un material
semiconductor
Siendo n la concentración
de electrones
(cargas negativas).
Siendo p la concentración
de huecos
(cargas positivas).
Siendo ni la
concentración intrínseca
del semiconductor,
función exclusiva de la
temperatura.
http://electro2-uai.wikispaces.com/Semiconductores
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6. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 Estructura de un Semiconductor.
http://materiales-sena.blogspot.com/2009/02/semiconductor-intrinseco.html
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7. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS
 Dependencia con la temperatura.
http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm08/pfcm8_4_5.html
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8. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 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 http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/Q1.h
tm
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9. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 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
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/P
rincipios-Basicos-Materiales-
Semiconductores.php
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10. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 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
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/P
rincipios-Basicos-Materiales-
Semiconductores.php
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11. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 SEMICONDUCTORES TIPO N Y
TIPO P
http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm08/pfcm8_4_6.h
tml
Balance entre portadores de carga en
equilibrio térmico.
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12. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 SEMICONDUCTORES TIPO N
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Principios-Basicos-Materiales-
Semiconductores.php
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13. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 SEMICONDUCTORES TIPO P
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Principios-Basicos-Materiales-
Semiconductores.php
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14. SEMICONDUCTORES
DOPADOS
 SEMICONDUCTORES TIPO N Y
TIPO P
http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/doc_amplificadores/semiconductores/PN
7.gif
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15. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS Y DOPADOS
 RESUMIENDO (CON EL GE)
http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/Q1.ht
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16. SEMICONDUCTORES
INTRÍNSECOS Y DOPADOS
 EJEMPLO MODELO
http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/Q1.ht
m
La movilidad del agujero puede ser simulada por estudiantes. Cinco estudiantes son electrones y una silla
vacía es un agujero. Por cada movimiento de los estudiantes una silla hacia la derecha (flechas oscuras)
produce un resultado que es equivalente a una silla vacía que mueve a la izquierda (flechas blancas).
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