ESTRUCTURA Y PROPIEDAD DE LOS MATERIALES PROFESOR :MIGUEL CASTRO SILVAIN. ALUMNOS :IGNACIO BACA GUZMAN E IRVIN MILLAN. TEMA:CARACTERISTICAS DE SEMI CONDUCTORES.

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1 ESTRUCTURA Y PROPIEDAD DE LOS MATERIALES PROFESOR :MIGUEL CASTRO SILVAIN. ALUMNOS :IGNACIO BACA GUZMAN E IRVIN MILLAN. TEMA:CARACTERISTICAS DE SEMI CONDUCTORES INTRENSECOS

2 UNION P Y N CONDUCTORES hay dos tipos de semiconductores extrínsecos, los P y los N. Vamos hacer un repaso breve de los átomos y los semiconductores, necesario para entender la unión PN. Los átomos de dos elementos se pueden unir mediante enlaces covalentes en los que los electrones de valencia de un átomo se comparten con los electrones de valencia del otro átomo próximo a él en parejas de dos electronesátomos

3 CARCATERISTICAS. Como su nombre indica, los semiconductores son materiales con coeficientes de resistividad de valores intermedios entre los materiales conductores y los aislantes. Dicho de otro modo, son materiales que en circunstancias normales no conducen la electricidad, pero que al aumentar la temperatura se vuelven conductores (a diferencia de los materiales conductores). Semiconductores intrínsecos Un material semiconductor hecho sólo de un único tipo de átomo, se denomina semiconductor intrínseco. Los más empleados históricamente son el germanio (Ge) y el silicio (Si); siendo éste último el más empleado (por ser mucho más abundante y poder trabajar a temperaturas mayores que el germanio). Cada átomo de un semiconductor tiene 4 electrones en su órbita externa (electrones de valencia), que comparte con los átomos adyacentes formando 4 enlaces covalentes. De esta manera cada átomo posee 8 electrones en su capa más externa., formando una red cristalina, en la que la unión entre los electrones y sus átomos es muy fuerte. Por consiguiente, en dicha red, los electrones no se desplazan fácilmente, y el material en circunstancias normales se comporta como un aislante. Sin embargo, al aumentar la temperatura, los electrones ganan energía, por lo que algunos pueden separarse del enlace e intervenir en la conducción eléctrica. De esta manera, la resistividad de un semiconductor disminuye con la temperatura (su conductividad aumenta). A temperatura ambiente, algunos electrones de valencia absorben suficiente energía calorífica para librarse del enlace covalente y moverse a través de la red cristalina, convirtiéndose en electrones libres. Si a estos electrones, se les somete al potencial eléctrico, como por ejemplo de una pila, se dirigen al polo positivo. Cuando un electrón libre abandona el átomo de un cristal de silicio, deja en la red cristalina un hueco, cuyo efecto es similar al que provocaría una carga positiva.germaniosilicio

4 UNION P Y N CONDUCTORES Los semiconductores extrínsecos del tipo N están formados por átomos de material semiconductor, Silicio o Germanio, al que se le añade impurezas con átomos de otro material con 5 electrones de valencia. Como los átomos del material semiconductor tienen 4 electrones de valencia y los átomos de la impurezas 5, se pueden formar 4 enlaces covalentes y sobrará un electrón por cada átomo de impureza que quedará libre. Este electrón libre será el portador de electricidad. En los semiconductores del tipo N los electrones son los portadores de electricidad. Portadores mayoritarios = electrones.

5 SEMICONDUCTORES DEL TIPO P Y DEL TIPO N Los semiconductores extrínsecos del tipo P son material semiconductor a los que se les añade átomos de impurezas con 3 electrones de valencia. En este caso cada átomo del material semiconductor solo podrá formar 3 enlaces con los átomos de impurezas. Los átomos semiconductores tienen un hueco esperando a que llegue un electrón para formar el enlace que le faltará. En este tipo de semiconductores los huecos serán los portadores para la conducción. Portadores mayoritarios = huecos.