FÍSICA DE SEMICONDUCTORES ALEACIONES EN SEMICONDUCTORES UN Juan Camilo Ramirez Ayala Código: de junio del 2015

Variación en composición – Modulación de propiedades  Una ALEACIÓN de materiales semiconductores es una agregación de diferentes estructuras cristalinas para modular o manipular sus propiedades con el fin de diseñar nuevos dispositivos.  Las Bandas de Energía de los materiales semiconductores varia con el cambio gradual en la composición de una aleación.  Por ejemplo variando las composiciones de %Al+%Ga+%As se puede evolucionar desde GaAs [semiconductor directo] hasta AlAs [semiconductor indirecto].

Aleación de semiconductores En general los materiales semiconductores no se utilizan de forma pura, en la mayoría de aplicaciones, se necesita incluir impurezas a estos materiales, para poder realizar variaciones en sus características. En general estos elementos que se incluyen como “impurezas” son elementos de la columna III y IV de la tabla periódica. El proceso de aleación se realiza incluyendo el dopante al material semiconductor, a una temperatura muy alta. En la mayoría de ocasiones, aproximadamente el 1% de la aleación, hace parte del dopaje.

De la mayoría de propiedades que cambian en el material semiconductor son los niveles en sus bandas de energía. Para explicar mejor como se realiza el cambio de esto de acuerdo al material con el que se realiza el dopaje, se muestra el siguiente ejemplo: Primero se tiene el material Si con los niveles de energía siguientes:  Banda de conducción  Banda de valencia  2da banda de energía  1ra banda de energía

Si se agrega un material con 5 electrones en la banda de valencia, en este caso se tienen mas portadores negativos que positivos en el material, por ende el semiconductor será un material de tipo N.

Si se agrega un material con 3 electrones en su banda de valencia, abran mas portadores positivos que negativos en el material, por ende el material será llamado semiconductor de tipo P.

 SEMICONDUCTOR DIRECTO: Se llama así cuando el mínimo de la banda de conducción, y el máximo valor de la banda de valencia, se dan para el mismo K  SEMICONDUCTOR INIDIRECTO: Ocurre en el caso contrario, se da cuando el máximo dela banda de valencia y el mínimo de la banda de conducción ocurren para diferentes valores de K.