semiconductores exposicion

5/17/2018 SEMICONDUCTORES EXPOSICION - slidepdf.com

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GENERALIDADES



Los materiales semiconductores son aquellosque están situados entre los conductores ylos aislantes. O sea tienen un menorcoeficiente de conductividad que losmateriales conductores, y un mayorcoeficiente de conductividad que losmateriales aislantes.



Estos materiales se comportan comoaislantes a bajas temperaturas pero atemperaturas más altas se

comportan como conductores.



Los materiales semiconductores másconocidos son: Silicio (Si) y

Germanio (Ge), los cuales poseen cuatroelectrones de valencia en su

último nivel.



La mayor o menor conductividad eléctrica quepueden presentar los materiales semiconductoresdepende en gran medida de su temperatura

interna. En el caso de los metales, a medida quela temperatura aumenta, la resistencia al paso dela corriente también aumenta, disminuyendo laconductividad. Todo lo contrario ocurre con loselementos semiconductores, pues mientras sutemperatura aumenta, la conductividad tambiénaumenta.



La conductividad de un elementosemiconductor se puede variar aplicando unode los siguientes métodos:

Elevación de su temperatura

Introducción de impurezas (dopaje) dentro desu estructura cristalina

Incrementando la iluminación.



Los materiales semiconductores, según supureza, se clasifican de la siguiente forma:

Intrínsecos Extrínsecos



Se dice que un semiconductor es “intrínseco”cuando se encuentra en estado puro, o sea,que no contiene ninguna impureza, niátomos de otro tipo dentro de su estructura.

En ese caso, la cantidad de huecos que dejanlos electrones en la banda de valencia alatravesar la banda prohibida será igual a lacantidad de electrones libres que seencuentran presentes en la banda deconducción.



Cuando a la estructura molecular cristalinadel silicio o del germanio se le introducecierta alteración, esos elementossemiconductores permiten el paso de la

corriente eléctrica por su cuerpo en una soladirección. Para hacer posible, la estructuramolecular del semiconductor se dopamezclando los átomos de silicio o degermanio con pequeñas cantidades deátomos de otros elementos o "impurezas".



En este caso se contamina el material conátomos de valencia 5,como son Fósforo (P),Arsénico (As) o Antimonio (Sb). Alintroducirlos, fuerzo al quinto electrón de

este átomo a vagar por el materialsemiconductor, pues no encuentra un lugarestable en el que situarse. Al conjunto deestos electrones se les llama electronesmayoritarios.



En este caso se contamina el materialsemiconductor con átomos de valencia 3,como son Boro (B), Galio (Ga) o Indio (In). Sise introduce este átomo en el material, queda

un hueco donde debería ir un electrón. Estehueco se mueve fácilmente por la estructuracomo si fuese un portador de carga positiva.En este caso, los huecos son portadoresmayoritarios.



En la actualidad el elemento más utilizadopara fabricar semiconductores para el uso dela industria electrónica es el cristal de silicio(Si) por ser un componente relativamentebarato de obtener. La materia primaempleada para fabricar cristalessemiconductores de silicio es la arena, uno delos materiales más abundantes en lanaturaleza. En su forma industrial primaria elcristal de silicio tiene la forma de una oblea

de muy poco grosor (entre 0,20 y 0,25 mmaproximadamente), pulida como un espejo.



Cuando a un elemento semiconductor leaplicamos una diferencia de potencial ocorriente eléctrica, se producen dos flujoscontrapuestos: uno producido por el

movimiento de electrones libres que saltan ala “banda de conducción” y otro por elmovimiento de los huecos que quedan en la“banda de valencia” cuando los electronessaltan a la banda de conducción.



Si analizamos el movimiento que se producedentro de la estructura cristalina delelemento semiconductor, notaremos quemientras los electrones se mueven en una

dirección, los huecos o agujeros se muevenen sentido inverso. Por tanto, el mecanismode conducción de un elementosemiconductor consiste en mover cargasnegativas (electrones) en un sentido y cargaspositivas (huecos o agujeros) en sentidoopuesto



TERMISTORES: un semiconductor puedeutilizarse para medir la temperatura.

ejemplo: alarmas contra incendios.

TRANSISTORES: es un dispositivo que seutiliza para amplificar las señales eléctricas.

DIODOS:

RECTIFICADOR: conversión de corriente

alterna en corriente directa.

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