FÍSICA DE SEMICONDUCTORES BANDAS DE ENERGÍA UN Juan Nicolas Casas Marquez fsc08Juan 10/junio/2015
De niveles discretos a bandas de energía 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.
De niveles discretos a bandas de energía Metales: En el caso de los metales, las bandas se sobreponen o están parcialmente llenas. Esto permite que los electrones se puedan mover libremente bajo la influencia de un campo eléctrico. Como consecuencia, los metales presentan una gran conductividad. Finalmente, se presenta una gráfica que describe las estructuras de banda de los tres materiales a una temperatura de 0K.
Material intrínseco, extrínseco y anfótero. Un semiconductor cristalino con ninguna impureza o defectos de patrón se conoce como semiconductor Intrínseco. En estos materiales no hay portadores de carga a una temperatura 0K, ya que la banda de valencia está llena de electrones y la banda de conducción vacía. Conforme se aumenta la temperatura se generan pares electrón-hueco que permiten que exista una conducción de corriente sobre el material.
Material intrínseco, extrínseco y anfótero. Además de los materiales intrínsecos, existen semiconductores a los que se les introducen impurezas dentro del cristal, estos son conocidos como extrínsecos. El proceso conocido como dopaje, se usa para variar la conductividad de los semiconductores. Se pueden dopar tanto con electrones (tipo n) como huecos (tipo p). Este proceso permite que los semiconductores que antes eran intrínsecos, se les pueda aplicar una temperatura relativamente baja para que aparezcan los primeros electrones en la banda de conducción.