Semiconductores ode puno
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Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO semiconductores intrínsecos y los semiconductores dopados,
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Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
semiconductores intrínsecos y los semiconductores dopados,
La conductividad eléctrica, que es la capacidad de conducir la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de potencial, es una de las propiedades físicas más importantes.
Ciertos metales, como el cobre, la plata y el aluminio son excelentes conductores. Por otro lado, ciertos aislantes como el diamante o el vidrio son muy malos conductores.
A temperaturas muy bajas, los semiconductores puros se comportan como aislante. Sometidos a altas temperaturas, mezclados con impurezas (dopado) o en presencia de luz, la conductividad de los semiconductores puede aumentar de forma espectacular y llegar a alcanzar niveles cercanos a los de los metales. Los principales semiconductores utilizados en electrónica son el silicio, el germanio y arseniuro de galio.
Semiconductor
Material sólido o líquido capaz de conducir la electricidad mejor que un aislante, pero peor que un metal.
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductor
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductor: representación bidimensional de la estructura cristalina
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Idealmente, a T=0ºK, el semiconductor sería aislante porque todos los e- están formando enlaces. Pero al crecer la temperatura, algún enlace covalente se puede romper y quedar libre un e- para moverse en la estructura cristalina.El hecho de liberarse un e- deja un “hueco” (partícula ficticia positiva) en la estructura cristalina. De esta forma, dentro del semiconductor encontramos el electrón libre (e-), pero también hay un segundo tipo de portador: el hueco (h+)
Semiconductor: Acción de un campo eléctrico.
Si
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Si Si
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SiSi SiSi
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Semiconductor intrínseco: acción de un campo eléctrico
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La corriente en un semiconductor es debida a dos tipos de portadores de carga: HUECOS y ELECTRONES
La temperatura afecta fuertemente a las propiedades eléctricas de los semiconductores:
mayor temperatura más portadores de carga menor resistencia Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductor Intrínseco– Extrínseco.
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductor intrínseco indica un material semiconductor extremadamente puro que contiene una cantidad insignificante de átomos de impurezas.
Semiconductor extrínseco, se le han añadido cantidades controladas de átomos impuros (Dopado) para favorecer la aparición de electrones (tipo n –átomosde valencia 5: As, P o Sb ) o de huecos (tipo p - átomos de valencia 3: Al, B, Ga o In).
Si
Si
Si
Si
Si
SiSi
SiSi
SiSi
SiSi
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Si Si
SiSiSi
SiSi SiSi
SiSi
Sb+
Semiconductor Intrínseco– Extrínseco.
Semiconductor extrínseco: TIPO N
Semiconductor extrínseco: TIPO P
Los portadores mayoritarios de carga en un semiconductor tipo N son Electrones libres
Sb: antimonio
Impurezas del grupo V de la tabla periódica
Es necesaria muy poca energía para ionizar el átomo de Sb
Si
SiSi
SiSi
SiSi
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Si
Si Si
SiSiSi
SiSi SiSi
SiSi
Al-+
Al: aluminio
Impurezas del grupo III de la tabla periódica
Es necesaria muy poca energía para ionizar el átomo de Al
A temperatura ambiente todos los átomos de impurezas se encuentran ionizados
Al
Al
AlAl
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AlAl
Al
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Al
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AlAl
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300ºK
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Huecos libresHuecos libres Átomos de impurezas ionizadosÁtomos de impurezas ionizados
Los portadores mayoritarios de carga en un semiconductor tipo P son Huecos. Actúan como portadores de carga positiva.
Sb
Sb
SbSb
Sb
Sb
SbSb
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Sb
SbSb
Sb
SbSb
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Sb
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Sb
Sb
Sb
Sb
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Impurezas grupo VImpurezas grupo V
300ºK
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Electrones libresElectrones libres Átomos de impurezas ionizadosÁtomos de impurezas ionizados
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductores. La unión PN: el DIODO.
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Semiconductor tipo P Semiconductor tipo N
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Semiconductor tipo P Semiconductor tipo N
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Zona de transiciónZona de transición
Al unir un semiconductor tipo P con uno de tipo N aparece una zona de carga espacial denominada ‘zona de transición’, que actúa como una barrera para el paso de los portadores mayoritarios de cada zona.
Elio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
Semiconductores. La unión PN: el DIODO.
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+P N
La unión P-N polarizada inversamente
La zona de transición se hace más grande. Con polarización inversa no hay circulación de corriente.
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+P
++
La unión P-N polarizada en directaNLa zona de transición se
hace más pequeña. La corriente comienza a circular a partir de un cierto umbral de tensión directa.
IP NP NP N
DIODO SEMICONDUCTOR
Conclusiones: Aplicando tensión inversa no hay conducción de corriente. Al aplicar tensión directa en la unión es posible la circulación de
corriente eléctricaElio Ronald RUELAS ACERO UPTELESUP -ODE - PUNO
• http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htm
• http://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor• http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
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