Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física Asignatura Física de Semiconductores Tarea No 14 BANDAS DE ENERGÍA Profesor: Jaime Villalobos Velasco.

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1 Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física Asignatura Física de Semiconductores Tarea No 14 BANDAS DE ENERGÍA Profesor: Jaime Villalobos Velasco Estudiante: Iván Alejandro Sarmiento Jiménez - 286051 Junio, 2015

2 De niveles discretos a bandas de energía 1. Hable sobre la evolución de las bandas de energía que presentan las estructuras cristalinas (muchos átomos) partiendo de los niveles discretos de los átomos individuales Los átomos de la misma clase tiene los mismos niveles de energía, pero al juntarse, los electrones de un mismo nivel no pueden ocupar exactamente el mismo nivel, por esta razón, se ubican en un nivel diferente, pero muy cercano. Al juntarse millones se forman niveles de energía.

3 De niveles discretos a bandas de energía 2. Ilustre cómo la estructura de las bandas de energía de un material impacta en las propiedades de un material. Una forma útil de visualizar la diferencia entre conductores, aislantes y semiconductores, es dibujar las energías disponibles de los electrones en el material. En lugar de tener energías discretas como en el caso de átomos libres, los estados de energía disponibles forman bandas. La existencia de electrones en la banda de conducción, es crucial para el proceso de conducción. En los aislantes, los electrones de la banda de valencia están separados de la banda de conducción, por una banda prohibida grande. En los conductores como los metales la banda de valencia se superpone con la banda de conducción, y en los semiconductores existe una banda prohibida suficientemente pequeña entre las bandas de valencia y conducción, que los electrones pueden saltarla por calor u otra clase de excitación.

4 De niveles discretos a bandas de energía 3. Qué son materiales intrínsecos, extrínsecos y anfóteros A. 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. 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. B. Un semiconductor extrínseco es un material en su gran mayoría compuesto de un mismo tipo de átomos que se dopa mezclando los átomos de silicio o de germanio con pequeñas cantidades de átomos de otros elementos o "impurezas". C. Los materiales anfóteros son semiconductores cuya composición de dopaje les da características de que a ciertas condiciones ambientales puedan reaccionar como hidrácido o como bases.

5 De niveles discretos a bandas de energía 4. Tipos de Semiconductores Un semiconductor se denomina de gap directo cuando el mínimo de la banda de conducción y el máximo de la banda de valencia se dan para el mismo valor de k. De lo contrario es de gap indirecto. Así por ejemplo, el silicio es de gap indirecto y el Arseniuro de Galio de gap directo.

6 Referencias [1] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/band.html [2] http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semiconductor_5. htm [3] http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved =0CB0QFjAA&url=http%3A%2F%2Focw.upc.edu%2Fdownload.php%3Ffile%3 D15014928%2F3.-_semiconductores-4826.pdf&ei=xe6FVZucB8H6- AGnroG4AQ&usg=AFQjCNEHE9yn-JGaQWRt- KA_PGWC_AZf7A&bvm=bv.96339352,d.cWc&cad=rja