FÍSICA DE SEMICONDUCTORES MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN SEMICONDUCTORES UN Luis Antonio Rodríguez Pérez Junio 2015.

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1 FÍSICA DE SEMICONDUCTORES MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN SEMICONDUCTORES UN Luis Antonio Rodríguez Pérez Junio 2015

2 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Qué es la conductividad? Se define como la propiedad de los semiconductores y metales, de permitir un movimiento de electrones desde la banda de valencia hasta la banda de conducción, para que dichos electrones puedan circular por todo el material.

3 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Qué es la movilidad? Este parámetro describe la facilidad con la que se produce un “drift” o deriva en un material. En otras palabras, indica la facilidad con la que los electrones se mueven en el material.

4 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿De qué manera un campo eléctrico logra afectar a un gran grupo de electrones en un semiconductor? RPTA: A temperatura ambiente el movimiento térmico de un electrón puede verse como completamente aleatorio. Al ser aleatoria la dispersión no hay movimiento neto en un grupo de electrones. Si un campo eléctrico es aplicado en una dirección x, cada electrón experimenta una fuerza neta del campo. El efecto sobre un solo electrón puede ser despreciable, sin embargo el efecto sobre el grupo de electrones corresponde a un movimiento neto del grupo en la dirección –x.

5 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Hay una ecuación que indique o estime las colisiones durante el movimiento de los electrones? Existe una ecuación que indica la probabilidad de colisiones que se pueden presentar en cierto momento, pero no el lugar exacto donde estas pueden ocurrir.

6 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Que es a lo que se le denomina mean free time? Así se denomina el tiempo promedio que tarda una partícula en colisionar. El número de partículas sin colisionar en un Sistema es invérsamente proporcional a este tiempo.

7 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Si para un electrón saliente, hay uno entrante, que sucede con los huecos en el semiconductor? Cuando un hueco se mueve hasta el extremo del semiconductor, se recombina con un electrón entrante, se genera momentáneamente un desequilibrio, pero se compensa al generarse un hueco en el otro extremo del semiconductor, siendo el numero de huecos que desaparecen igual el numero de hueco que reaparecen en el semiconductor

8 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Cuáles son los dos fenómenos que pueden afectar en gran medida la movilidad? Existen dos fenómenos que afectan de manera importante la movilidad de electrones en un semiconductor. Por una parte se encuentra el efecto de la temperatura que se caracteriza mediante la dispersión por red, y adicionalmente se puede considerar el dopaje junto a la temperatura el cual recibe el nombre de dispersión por impurezas.

9 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si ¿Qué se necesita para que exista un efecto “drift”? Para que este proceso tome lugar, se requiere que exista un campo eléctrico lo suficientemente grande para mover un grupo de electrones. También es necesario que los huecos producidos por este campo se muevan como un grupo completo en dirección al mismo.

10 MOBILIDAD Y CONDUCTIVIDAD EN EL Si

11 ¿En equilibrio térmico hay movimiento de un grupo de electrones? No, porque debido a que la temperatura es superior al cero absoluto los electrones individualmente se moverán arbitrariamente impactando contra otros evitando así una movilidad general