FÍSICA DE SEMICONDUCTORES PORTADORES EN LOS SEMICONDUCTORES UN Juan Camilo Ramirez Ayala código: 30 18 de junio del 2015

ELECTRONES Y HUECOS Electrones n Huecos p Pares electrón-hueco EHP ente que ocupa una banda de energía Huecos p estado vacío en la Banda de Valencia Pares electrón-hueco EHP fenómeno que resulta de crear un electrón en la BC a costa de un hueco en la BV por excitación que produjo la transición de un electrón en la BV

Electrones y libres y no libres Electrones moviéndose en el ambiente de un potencial que lo ata, enlaza, restringe, constriñe, CONFINA. [limitación] Electrones en libres Electrones moviéndose en el ambiente potencial periódico de un cristal [mucha libertad pero no absoluta]

SEMICONDUCTORES TIPO P Esto ocurre cuando al dopar, se introducen átomos con tres electrones de valencia en un elemento de átomos con cuatro electrones (por ejemplo el Si). Esto viene del nombre de carga aparentemente positiva, esto se da porque los átomos siguen siendo eléctricamente neutros, ya que tienen la misma cantidad de cargas positivas y negativas. Estos átomos extraños que se han introducido, se recombinan con el resto de átomos del material pero nos queda un hueco libre que produce una atracción sobre los electrones que circulan por este elemento.

SEMICONDUCTORES TIPO N Si los átomos añadidos poseen 5 electrones en su nivel de valencia el semiconductor dopado se denomina de tipo N. Por ser potencialmente mas negativo que uno sin dopar. En este caso hay un quinto electrón que no se recombina con los demás y por ello esta libre y produce una pequeña corriente. Para poder tomar una referencia se encuentra un átomo por cada 200 millones de átomos del semiconductor.

PAR ELECTRON-HUECO Se denomina para electrón-hueco, cuando ocurre un enlace “covalente” no satisfecho (en este caso se crea un hueco). Si un electrón atraviesa la zona donde esta el hueco, puede quedar atrapado en el, en la mayoría de ocasiones a este fenómeno se le denomina recombinación y supone la desaparición de un electrón y un hueco. En este caso el material mantiene su neutralidad eléctrica, ya que tanto el electrón como el hueco quedan “atrapados”.

ELECTRONES LIBRES Se denomina electrón libre a aquel que es libre de moverse por el material en el cual se encuentra. Generalmente se utiliza como un modelo para mostrar los electrones en el nivel de valencia de una estructural cristalina en un material (solido). Fue desarrollado en su mayoría por Arnold Sommerfeld, que combino el modelo de Drude con la estadística de Fermi-Dirac.

ELECTRONES NO LIBRES Se denomina electrón no libre a aquel electrón que esta fuertemente enlazado al átomo dentro de una red cristalina y no viaja libremente en ella, caso contrario al electrón libre, este tipo de partículas, no se mueve en la red de forma libre.