Un semiconductor es un material que puede comportarse como aislante o conductor dependiendo de factores como la temperatura. Los semiconductores más comunes son el silicio, germanio y selenio. Un semiconductor intrínseco es extremadamente puro y tiene cantidades iguales de electrones y huecos. El proceso de dopaje consiste en agregar impurezas controladas al semiconductor puro para cambiar sus propiedades eléctricas, utilizando elementos del Grupo III como aceptores para tipo P o del Grupo V como donantes para tipo N.

1. CURSO :FISICA ELECTRONICA
ALUMNO: Javier Edson
Candiotti Curi
FACULTAD : ING. DE SISTEMAS

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.

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

4. 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.

5. 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‟

6. 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.

7. 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.
Semiconductor tipo P
Semiconductor tipo N

8. 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.

9. 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).
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10. 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.

11. 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.

12. 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
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.

13. http://fisicadesemiconductores.blogspot.com/
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htm
http://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1
http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html
http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asp
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina5.htm
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina5.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
http://ecotecnologias.wordpress.com/tag/celdas-solares/