SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS Y DOPADOS

CURSO: FÍSICA ELECTRÓNICA

PROF. : RODRÍGUEZ CAHUANA ROBERTO

PRESENTADO PORFROILAN CARLOS CHILA SOTO

SEMICONDUCTORES

• LOS SEMICONDOCTORES SON ELEMENTOS QUE TIENEN UNA CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA INFERIOR A LA DE UN CONDUCTOR METÁLICO PERO SUPERIOR A LA DE UN BUEN AISLANTE EL SEMICONDUCTOR MAS UTILIZADO ES EL SILICIO, QUE ES EL ELEMENTO MAS ABUNDANTE EN LA NATURALEZA, DESPUÉS DEL OXIGENO OTROS SEMICONDUCTORES SON EL GERMANIO Y SELENIO .

• LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES, LAS BANDAS DE VALENCIA Y CONDUCCIÓN ESTÁN PRÓXIMAS.

• UN SEMICONDUCTOR ES UN MATERIAL O COMPUESTO QUE TIENE PROPIEDADES AISLANTES O CONDUCTORAS TAMBIÉN TENEMOS AL TELURURO DE PLOMO, ARSENIURO DE GALIO Y EL SELENIURO DE ZINC

SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO

• 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

• UN SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO TAMBIÉN HAY FLUJOS DE ELECTRONES Y HUECOS, AUNQUE LA CORRIENTE TOTAL RESULTANTE SEA CERO

FLUJO ESTABLE DE ELECTRONES Y HUECOS DENTRO DEL SEMICONDUCTOR

• CUANDO LO ELECTRONES LIBRES LLEGAN AL EXTREMO DERECHO DEL CRISTAL, ENTRAN AL CONDUCTOR EXTERNO (NORMALMENTE SUELE SER 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 EXTREMO IZQUIERDO DEL CRISTAL. SE PRODUCE UN FLUJO ESTABLE DE ELECTRONES LIBRES Y HUECOS DENTRO DEL SEMICONDUCTOR.

EN EL CASO DE LOS SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS EL ESPACIO CORRESPONDIENTE A LA BANDA PROHIBIDA ES MUCHO MÁS ESTRECHO EN COMPARACIÓN CON LOS MATERIALES AISLANTES. LA ENERGÍA DE SALTO DE BANDA (EG) REQUERIDA POR LOS ELECTRONES PARA SALTAR DE LA BANDA DE VALENCIA A LA DE CONDUCCIÓN ES DE 1 EV APROXIMADAMENTE. EN LOS SEMICONDUCTORES DE SILICIO (SI), LA ENERGÍA DE SALTO DE BANDA REQUERIDA POR LOS ELECTRONES ES DE 1,21 EV, MIENTRAS QUE EN LOS DE GERMANIO (GE) ES DE 0,785 EV.

CONDUCCIÓN INTRÍNSECA

• C, SI, GE

• GRUPO IV DE LA TABLA PERIÓDICA

• 1S2

• 2S2 2P2

• 3S2 3P2 3D10

• 4S2 4P2

• FALTAN 4 ELECTRONES EN LA ÚLTIMA CAPA

Si

Si Si

Si

0ºK

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si Si

Si

0ºK

300ºK+

Electrón

Hueco

EJEMPLO• 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.

SEMICONDUCTORES DOPADOS

• 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. A LOS SEMICONDUCTORES CON DOPAJES LIGEROS Y MODERADOS SE LOS CONOCE COMO EXTRÍNSECOS. UN SEMICONDUCTOR ALTAMENTE DOPADO, QUE ACTÚA MÁS COMO UN CONDUCTOR QUE COMO UN SEMICONDUCTOR, ES LLAMADO DEGENERADO.

• TÉCNICAS DE DOPADO:

– DIFUSIÓN DE IMPUREZAS – IMPLANTACIÓN IÓNICA

LOS SEMICONDUCTORES DOPADOS

• 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

FUENTES DE INFORMACION

• HTTPS://DOCS.GOOGLE.COM/VIEWER?A=V&Q=CACHE:FETR8RK0P0KJ:WWW.UV.ES/CANDID/DOCENCIA/ED_TEMA-02.PDF+SEMICONDUCTORES+INTRINSECOS&HL=ES&GL=PA&PID=BL&SRCID=ADGEESJHMYE4JEFWQKU0PWY3XRJOXU6LV1GI2AF3XLOIZM7X0JX65Z9OSOE40KQVJA6D8C-C1UBAZYRPU08OM_QSOKLK3JMWKZUMI1K4B17KX_ODUPZE81LSUEAFC3V_0JQWABYJEMUS&SIG=AHIETBTEVTUF6FZP0URVINAOLKXU-R8V7W

• HTTP://WWW.SC.EHU.ES/SBWEB/ELECTRONICA/ELEC_BASICA/TEMA2/PAGINAS/PAGINA4.HTM

• HTTP://WWW.ASIFUNCIONA.COM/FISICA/KE_SEMICONDUCTOR/KE_SEMICONDUCTOR_4.HTM