UN Oscar Alejandro Olaya Sánchez -fsc24Oscar- 19/06/2015

  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

  Los niveles discretos de energía de un átomo tienen un «lugar» especifico, sin embargo por mas parecido que sea un átomo a otro, estos lugares que en teoría se representan como el mismo varían un poco uno del otro.  Dado lo anterior, al juntar muchos átomos en un cristal, los niveles discretos de energía pasan a convertirse en 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

  En los diferentes estados de bandas de energía propias de un material, se nota como este se comporta en cuanto a conductividad.  Para un material Aislante, tendríamos un Gap mucho mayor, el cual dificulta el paso de electrones de una banda a otra, casi que restringiendo el paso de electrones por la BC. Tipos de materiales y su influencia en las bandas de energía  Por otra parte tendríamos a los materiales Conductores, donde su banda Gap es tan estrecha que permite un buen flujo de electrones por la BC traslapando BC y BV.  Finalmente encontramos los materiales Semiconductores, donde principalmente estos trabajan de forma tal que se ven influenciado por corrimiento en el nivel de energía de Fermi, y en concentraciones de energía que excitan al material, permitiendo o negando paso de electrones por BC.

 Tipos de materiales  Semiconductor intrínsecos.  Semiconductor intrínsecos. Es aquel que es perfectamente y cristalino, en el semiconductor intrínseco los portadores se generan exclusivamente por el rompimiento de enlaces covalentes por esto el numero de electrones de conducían y el de huecos son los mismos  Semiconductor extrínsecos.  Semiconductor extrínsecos. Cuando a un cristal semiconductor se le añaden átomos externos se dice que se le dopa, mediante este dopaje se puede conseguir que el semiconductor tenga mucho mas electrones que huecos esto quiere decir que el dopaje permite modificar la conductividad del semiconductor  Semiconductor anfóteros.  Semiconductor anfóteros. Por su composición de dopaje adquieren características que les da la posibilidad de reaccionar como hidrácido o como bases en ciertas condiciones ambientes.

  Semiconductores Directos.- En semiconductores directos la transición se realiza en la parte baja de la banda de conducción en T = 0k, con el máximo de la banda de valencia. Este hecho permite que pueda darse la mínima transición energética entre las dos bandas sin que haya un cambio en el momento lineal (debido a que k no varía). En este tipo de transiciones se observa un fotón simultáneamente a la transición electrónica entre bandas. Los semiconductores como: GaAs, InP, Ingaes, etc. son semiconductores de banda de separación directa y óptimamente activos.  Semiconductores Indirectos.- En semiconductores indirectos, la forma de las bandas es tal que el mínimo de la banda de conducción y el máximo de la banda de valencia no ocurre para el mismo valor de k. Lo que implica que una transición electrónica entre Banda de valencia y Banda de conducción debe llevar aparejado un proceso que da cuenta del cambio de momento lineal necesario. En la práctica esto implica que el electrón debe primero realizar una transición hacia otro estado (es un estado energético provocado por la presencia de algún defecto en la red) y desde ahí realizar la transición entre bandas sin intercambio de momento. Tipos de semiconductores