semiconductores intrínsecos y dopados
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Semiconductores intrínsecos y dopados
FIDEL SOSA MAMANI
SEMICONDUCTORES
Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante. El semiconductor más utilizado es el silicio, que es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno. Otros semiconductores son el germanio y el selenio
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.
La tensión aplicada en la figura forzará a los electrones libres a circular hacia la derecha (del terminal negativo de la pila al positivo) y a los huecos hacia la izquierda.
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
Si
Si Si
Si
0ºKC, 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
Si
Si
Si Si
Si
0ºK
300ºK+
Electrón Hueco
ACCIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si Si
Si
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+
La corriente en un semiconductor es debida a dos tipos de portadores de carga: HUECOS y ELECTRONES
La temperatura afecta fuertemente a las propiedades eléctricas de los semiconductores:
mayor temperatura
más portadores de carga
menor resistencia
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
MATERIALES DOPANTES
UTILIDAD DEL DOPADO
La idea de dopar un semiconductor es variar sus propiedades eléctricas.
Los metales conducen a base de tener electrones sueltos en su capa superior. Cuando se fabrican semiconductores, se buscan generalmente de dos tipos, P y N.
Dopaje tipo P
Los de tipo P son dopados con otros elementos para que les falten electrones, lo que normalmente se denominan huecos en electrónica.
El 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
Dopaje tipo N
Los de tipo N se dopan para tener electrones de más.
El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Fósforo (dopaje N). En el caso del Fósforo, se dona un electrón.
Fuentes de información
• http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
• http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/default.asp
• http://es.wikipedia.org/wiki/Portador_mayoritario
• http://fisicadesemiconductorescun.blogspot.com/2010/09/fisica-de-semiconductores.html
• https://www.google.com.pe/search?hl=es-419&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1024&bih=682&q=semiconductores+intrinsecos&oq=semiconductores+in&gs_l=img.1.0.0j0i24l9.3767.12339.0.14566.25.13.3.9.10.0.209.2056.1j11j1.13.0....0...1ac.1.26.img..2.23.1820.iVI3Jtu0WCM
• https://www.google.com.pe/search?hl=es-419&site=imghp&tbm=isch&source=hp&biw=1024&bih=682&q=semiconductores+intrinsecos&oq=semiconductores+in&gs_l=img.1.0.0j0i24l9.3767.12339.0.14566.25.13.3.9.10.0.209.2056.1j11j1.13.0....0...1ac.1.26.img..2.23.1820.iVI3Jtu0WCM#hl=es-419&q=semiconductores+dopados&tbm=isch
• http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_4.htm
• http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)
• http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap06_conductores_aislantes.php