Desarrollo y Aplicación de la Administración por Valores
SemiconductoresUPT
1. TEMA:
SEMICONDUCTORES
CURSO: FÍSICA ELECTRÓNICA
TEMA: SEMICONDUCTORES
ESPECIALIDAD: INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA
ESTUDIANTE: ELIAS EMILIO GARCIA CASTILLO
DOCENTE: EUSEBIO CARRASCO SAJAMI
2. SEMICONDUCTOR
Un semiconductor es un elemento que se comporta
como un conductor o como aislante dependiendo de
diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico
o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la
temperatura del ambiente en el que se encuentre.
4. SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS
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.
A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque
solo tiene unos pocos electrones libres y huecos debidos a la
energía térmica.
5. SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS
Como se puede observar en la ilustración, en el caso de los
semiconductores 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.
6. SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS
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.
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.
7. ESTRUCTURA CRISTALINA DE
UN SEMICONDUCTOR
INTRÍNSECO
Compuesta solamente por
átomos de silicio (Si) que
forman una celosía. Como
se puede observar en la
ilustración, los átomos de
silicio (que sólo poseen
cuatro electrones en la
última órbita o banda de
valencia), se unen formando
enlaces covalente para
completar ocho electrones y
crear así un cuerpo sólido
semiconductor. En esas
condiciones el cristal de
silicio se comportará igual
que si fuera un cuerpo
aislante.
8. MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA:
CONDUCCIÓN INTRÍNSECA
En un semiconductor perfecto, las concentraciones de electrones(n)
en la banda de conducción y de huecos(p) en la banda de valencia
son iguales (por unidad de volumen); así como la concentración
intrínseca de portadores.
9. Adición de un elemento de impureza a un semiconductor
puro donde los electrones libres y huecos se encuentran en
igual número y son producidos únicamente por la agitación
térmica para así cambiar su conductividad.
Las impurezas donadas o pentavalentes aumentan el
número de electrones libres
10. Si aplicamos una tensión al cristal de silicio,
el positivo de la pila intentará atraer los
electrones y el negativo los huecos
favoreciendo así la aparición de una
corriente a través del circuito
Sentido del movimiento de un electrón y un hueco en el silicio
11. 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
12. Se llama así al material que tiene átomos de
impurezas que permiten la formación de
huecos sin que aparezcan electrones
asociados a los mismos, como ocurre al
romperse una ligadura. Los átomos de este
tipo se llaman aceptores, ya que "aceptan" o
toman un electrón. Suelen ser de valencia
tres, como el Aluminio, el Indio o el Galio
13. • Cuando al dopar
introducimos:
Tipo P = átomo de 3e
átomo de 4e
• Exceso de carga positiva.
• Se recombinan con el
exceso de átomos.
• Nos quedan un hueco libre
que nos produce atracción.
• Los huecos colaboran en la
circulación de la corriente
14. Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso
de dopado añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor
para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en
este caso negativos o electrones).
Cuando se añade el material dopante aporta sus electrones más
débilmente vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo
de agente dopante es también conocido como material donante
ya que da algunos de sus electrones.
15. • Tiene 5e.
• Es potencialmente más negativo.
• No se recombina con los demás átomos.
• Se añade cierto tipo de átomos.
• Se aumenta el número de portadores de
carga libre.
• Dopaje en N: Producir abundancia de
electrones portadores en el material.
• Algunos ejemplo: Fósforo, Arsénico,
Antimonio.
