FÍSICA DE SEMICONDUCTORES BANDAS DE ENERGÍA UN Miguel Ángel Parra López fsc26Miguel Fecha

De niveles discretos a bandas de energía 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 Ilustre cómo la estructura de las bandas de energía de un material impacta en las propiedades de un material. Qué son materiales: Aislantes Semiconductores Metales Qué son materiales intrínsecos, extrínsecos y anfóteros Tipos de Semiconductores Directos (GaAs) - transiciones Γ Indirectos (Si) - transiciones L o X

De niveles discretos a bandas de energía 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. Hasta el momento, en el curso de física de semiconductores se ha hablado sobre el comportamiento del átomo solo, en cambio estos átomos en grupo se comportan de manera diferente. Resulta que átomos de la misma clase tiene los mismo niveles de energía, pero si se juntan, los electrones de un mismo nivel no pueden ocupar exactamente el mismo nivel, por esta razón, trata de ubicarse en un nivel un poquito diferente, pero muy cercanos. Cuando sucede esto con millones de átomos, aparecen las bandas de energía que hace referencia a cada nivel discreto de energía. Esta estructura de bandas de energía se puede visualizar en la siguiente imagen: Así mismo, como los niveles discretos de energía eran cuantizados, las bandas también, y entre bandas van a aparecer unas bandas prohibidas o GAPs, los cuales varían dependiendo del material.

De niveles discretos a bandas de energía Ilustre cómo la estructura de las bandas de energía de un material impacta en las propiedades de un material. Qué son materiales: Aislantes Semiconductores Metales Aislantes: En los aislantes la Banda prohibida es muy grande, entonces para que los electrones de valencia pasen a la banda de conducción se necesitaría una energía potencial de magnitudes muy grandes. Semiconductores: En los semiconductores la banda prohibida entre la banda de valencia y conducción están separadas pero por una pequeña diferencia de potencial, entonces esta diferencia de potencial es la barrera del material cuando se comporta como un conductor o como un aislante. La ingeniería electrónica es la encargada en trabajar con estas propiedades de los materiales.

De niveles discretos a bandas de energía Metales: En los metales la banda prohibida entre la banda de valencia y conducción no existe, entonces las bandas de valencia y de conducción se traslapan, por eso son materiales conductores.