física electronica

1. Alumno: DANIEL SANTOS RIOS
Ingeniería de Sistemas e Informática

2.  Semiconductor 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. Los elementos
químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla
adjunta.
 El SILICIO es el elemento semiconductor más usado es , el GERMANIO
el segundo , aunque de idéntico comportamiento presentan las
combinaciones de elementos de los grupos 12 y 13 con los de los
grupos 14 y 15 respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd).
Posteriormente se ha comenzado a emplear también el AZUFRE. La
característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el
silicio una CONFIGURACIÓN ELECTRONICAS s²p².
SEMICONDUCTOR

3. IMÁGENES DE SEMICONDUCTORES ELÉCTRICOS

4. El 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.
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.
SEMICONDUCTORES INTRISECOS

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.
SEMICONDUCTORES INTRISECOS

6. Los electrones factibles de ser liberados de la
fuerza de atracción del núcleo son cuatro

7. Esta 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.
ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO

8. 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.
MODELO DE BANDAS DE ENERGÍA: CONDUCCIÓN INTRÍNSECA

9.  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.
SEMICONDUCTORES DOPADOS

10.  El número de átomos dopantes necesitados para crear una
diferencia en las capacidades conductoras de un
semiconductor es muy pequeño. Cuando se agregan un
pequeño número de átomos dopantes (en el orden de 1
cada100.000.000 de átomos) entonces se dice que el
dopaje es bajo o ligero.
 Cuando se agregan muchos más átomos (en el orden de 1
cada 10.000 átomos) entonces se dice que el dopaje es alto
o pesado. Este dopaje pesado se representa con la
nomenclatura N+ para material de tipo N, oP+ para material
de tipo P.
SEMICONDUCTORES DOPADOS

11.  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

12. 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
SEMICONDUCTORES DOPADOS

13.  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
SEMICONDUCTORES DOPADOS

14.  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. Nuevamente, el átomo introducido
es neutro, por lo que no modificará la neutralidad eléctrica del
cristal, pero debido a que
 solo tiene tres electrones en su última capa de valencia, aparecerá
una ligadura rota, que tenderá a tomar electrones de los átomos
próximos, generando
 finalmente más huecos que electrones, por lo que los primeros
serán los portadores mayoritarios y los segundos los minoritarios.
SEMICONDUCTORES tipo P

15. 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
SEMICONDUCTOR TIPO P

16.  Se llama material tipo N al que posee átomos de impurezas que
permiten la aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos.
Los átomos de este tipo se llaman donantes ya que "donan" o entregan
electrones. Suelen ser de valencia cinco, como el Arsénico y el Fósforo.
De esta forma, no se ha desbalanceado la neutralidad eléctrica, ya que
el átomo introducido al semiconductor es neutro, pero posee un
electrón no ligado, a diferencia de los átomos que conforman la
estructura original, por lo que la energía necesaria para separar lo del
átomo será menor que la necesitada para romper una ligadura en el
cristal de silicio (o del semiconductor original).
 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.
SEMICONDUCTOR TIPO P

17. SEMICONDUCTOR TIPO P
El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Fósforo
(dopaje N). En el caso del Fósforo, se dona un electrón

18. FUENTES DE INFORMACIÓN
 http://electricidadelectronicaperu.blogspot.com/2009/04/los-
semiconductores.htmlhttp://www.uv.es/candid/docencia/ed_
tema-02.pdf
 http://www.kumbaya.name/ci1210/leccion%205.%20se%C3%
B1ales%20y%20compuertas/Materiales%20semiconductores
%20tipo%20N%20y%20tipo%20P/2%20Materiales%20semico
nductores%20tipo%20N%20y%20tipo%20P.htm
 http://www.asifunciona.com/fisica/af_diodos/af_diodos_1.ht
m
 http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html
 http://electro2-uai.wikispaces.com/Semiconductores
 http://www.ujaen.es/investiga/solar/07cursosolar/home_mai
n_frame/03_celula/01_basico/3_celula_02.htm