SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS Y DOPADOS Alan Arroyo Alvarez Física Electrónica Ingeniería de Sistemas Convalidación
SEMICONDUCTORES INTRINSECOS Un semiconductor cristalino y sin impurezas ni defectos en su red se denomina intrínseco. A 0 K su BV está llena de electrones, su BC está vacía y su Eg < 2eV. A temperatura de 0 K es un aislante.
Al crecer la temperatura la agitación térmica rompe algunos enlaces que quedan incompletos. Cada enlace roto crea un par de portadores, electrón y hueco. El semiconductor se transforma en un débil conductor. Los electrones liberados suben a la BC y se mueven por toda la red cristalina.
Los enlaces incompletos, con un solo electrón, denominados huecos, h+, se mueven en la BV en el sentido de que el enlace roto se va intercambiando entre enlaces de átomos adyacentes,
La energía requerida pasa romper un enlace o crear un par electrón-hueco
Consiste en la introducción controlada de impurezas en la red. Se sustituye un elemento por otro que tenga: SEMICONDUCTORES DOPADOS Un electrón más de valencia que el sustituido, impureza donadora, que ionizada, genera un electrón móvil por la red. Un electrón menos de valencia que el sustituido, impureza aceptora, que ionizada, genera un enlace incompleto móvil por la red, que es un portador virtual denominado hueco
Cada impureza donadora genera un e- libre y se transforma en un ion positivo fijo en la red, origina un semiconductor tipo-n, que: Conduce por electrones y su coeficiente de Hall es negativo, RH < 0 Los electrones son mayoritarios Los huecos son minoritarios
Cada impureza aceptora genera un h+y se transforma en un ion negativo fijo en la red, origina un semiconductor tipo-p, que: Conduce casi exclusivamente por huecos y el coeficiente de Hall es positivo, RH > 0 Los huecos son mayoritarios Los electrones son minoritarios