Este documento describe los diferentes tipos de semiconductores, incluyendo semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos tienen una densidad de portadores generada térmicamente, mientras que los semiconductores extrínsecos tienen pequeñas cantidades de impurezas que los hacen tipo p o tipo n. Los semiconductores tipo n tienen impurezas pentavalentes que donan electrones, mientras que los tipo p tienen impurezas trivalentes que aceptan electrones.

1. Wilder mendez valdez
Ingenieria de sistemas
Iv semestre acedemico
2013

2. Semiconductores intrínsecos y extrínsecos
Introducción
Densidad de portadores en semiconductores
intrínsecos.
Semiconductores intrínsecos
Semiconductores extrínsecos: tipo p y tipo n
Densidad de portadores en semiconductores
extrínsecos
Nivel de Fermi en semiconductores extrínsecos
Hoja de datos 2.1
Bibliografía

3. Semiconductores intrínsecos
Concepto
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.

4. 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’.

5. 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.

6. 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.

7. Semiconductores extrínsecos o
dopadosLos 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.

8. 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:

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. Esto hace que los electrones salten a las vacantes con
facilidad, dejando huecos en la banda de valencia, y
siendo los huecos portadores mayoritarios.

13. 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

15.  Fuente de información
 http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor#Semiconductores_
extr.C3.ADnsecos
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Pa
ginas/Pagina11.htm
 http://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1
 http://www.angelfire.com/la/SEMICONDUCTORES/mecani.ht
ml
 http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/doc_amplificadores/semico
nductores/semiconductores.html
 http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925813.html
 http://es.scribd.com/doc/68113981/9/Nivel-de-Fermi-Dirac-en-
un-Semiconductor-Intrinseco