Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física   Asignatura Física de Semiconductores     Tarea No 2 CARACATERÍSTICAS DEL Si   Profesor: Jaime.

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1 Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física   Asignatura Física de Semiconductores     Tarea No 2 CARACATERÍSTICAS DEL Si   Profesor: Jaime Villalobos Velasco Edwin Alonso Ardila Rodriguez Cod: Mayo, 2015

2 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
Abundancia, cómo se fabrica, procesos El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno. Fue Descubierto en: 1822 Descubierto por: Berzelius (silicio amorfo) y Deville (1854)

3 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
cómo se fabrica, procesos Método de czochrottski. La obtención de semiconductores es una rama especializada de la industria metalúrgica, para producir de silicio mono cristalino se deben seguir tres pasos la purificación química del silicio. crecimiento del cristal . presentación en forma de oblea. el material inicial es el cuarzo. la reducción en horno por carbono proporciona silicio de muy baja calidad para poder purificarlo se debe de realizar por destilación finalmente obteniéndose silicio pero este no está en su forma cristalina. Cristalización por el método de czochrottski

4 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
cómo se fabrica, procesos Crecimiento epitaxial por haces moleculares ( MBE). La epitaxia por haces moleculares MBE e un proceso de crecimiento de materiales, con el cual se pueden producir laminas delgadas de muy alta pureza y de alta calidad cristalina. Partiendo de un substrato mono-cristalino , es posible encontrar las condiciones adecuadas para que el crecimiento sea epitaxial , de modo que la estructura cristalina de la lamina este determinada por el substrato , se utiliza para crear semiconductores compuestos . Esquemático MBE.

5 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
Estructura de bandas Estructura cristalina

6 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
Propiedades del silicio intrínseco El silicio elemental crudo y sus compuestos intermetálicos se emplean como integrantes de aleaciones para dar mayor resistencia al aluminio, magnesio, cobre y otros metales. el silicio metalúrgico con pureza del 98-99% se utiliza como materia prima en la manufactura de compuestos organosilícicos y resinas de silicona, elastómeros y aceites. Los chips de silicio se emplean en circuitos integrados. Las células fotovoltaicas para la conversión directa de energía solar en eléctrica utilizan obleas cortadas de cristales simples de silicio. Los semiconductores intrínsecos presentan un coeficiente de resistividad negativo ya que el numero de portadores aumenta con la temperatura ,esto suele ser un defecto ya que sus aplicaciones dependen de la temperatura .Las características de dispositivos como el silicio a temperaturas elevadas se deben a su amplia barrera de potencial, que es de 1.1eV. Densidad 2330 kg/m3 Masa atómica u Radio medio 110 pm Radio atómico 111 Radio covalente 111 pm Radio de van der Waals 210 pm Configuración electrónica [Ne]3s2 3p2 Electrones por capa 2, 8, 4

7 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
Propiedades del silicio dopado. En un semiconductor extrínseco predomina el tipo de portadores de corrientes introducidos con el aditivo .Estos portadores ,electrones en lo materiales tipo n y huecos en los tipo p se denomina portadores mayoritarios , también se pueden realizar dopados con portadores minoritarios . la resistividad la determina la cantidad por la concentración de portadores mayoritarios Ej : Si a la masa fundida de un material semiconductor puro se le añade una sustancia muy pequeña de un material ajeno aumenta enormemente su conductividad eléctrica.Si por ejemplo se añade a unos átomos de sillico un átomo de boro , la conductividad d e este aumenta una mil veces.

8 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL GA
Electronegatividad: 1,81 Energía de ionización (kJ.mol-1): 577 Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 29 Radio atómico (pm): 153 Radio iónico (pm) (carga del ion): 113(+1), 62(+3) Se utiliza en el dopado de semiconductores (GaP, GaAsP, GaAlAs) y en la fabricación de dispositivos de estado sólido, como transistores, diodos, células solares. Descubierto en: 1875 Descubierto por: P. E. Lecoq de Boisbaudran

9 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL GA
El galio es un metal blando ,grisáceo en estado liquido y plateado y brillante al solidificarse ,se funde a temperaturas cercanas a las del ambiente incluso cuando se sostiene en la mano por su punto de fusión tan bajo El rango en el que este permanece liquido es uno de los mas altas de los metales 2174 grados celcius El uso principal es para el uso de semiconductores , es utiliza do princiopalmente en circuitos microondas , en algunas aplicaciones de infrarrojos También se utiliza para fabricar diodos led de color azul violeta y laser ,componente de algunos paneles solares , producción de espejos rtc

10 Haga lo mismo con otros materiales semiconductores de las columnas III, IV y V de la Tabla Periódica. Escoja un solo material semiconductor Siempre relacione sus relaciones con el Silicio

11 CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si
Referencias