Te or i a de Semiconductor Es

7/25/2019 Te or i a de Semiconductor Es

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TEORA DE LOS

SEMICONDUCTORES


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CONCEPTO DE SEMICONDUCTORES:

Un material semiconductor es aquel que tiene una conductividad elctrica

entre la de los metales " los aislantes# " otras $ro$iedades %&sicas no usuelemento que %unciona como un conductor o como un aislante de$endiendo%actores! como el cam$o elctrico o ma)ntico! la radiaci*n! la $resi*n o la tdel am+iente en el que se encuentre'


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UN POCO DE ,ISTORIA'

La -istoria de los semiconductores comien.a en su utili.aci*n con /nes tcnicos! se $eque0os detectores diodos " se em$learon a $rinci$ios del si)lo 11! en los radio rece$tore

En 2345 Russell O-l! investi)ador de los La+oratorios 6ell! reali.* un descu+rimiento que sesi a ciertos cristales se le a0ad&a una $eque0a cantidad de im$ure.as su conductividad ecuando el material se e7$on&a a una %uente de lu.' Ese descu+rimiento condu8o al desarro%otoelctricas o solares'

En 2349 :illiam S-oc;le"! investi)ador tam+in de los La+oratorios 6ell " :alter ,ousera e?! al q@transistor " que se convertir&a en la +ase del desarrollo de la electr*nica moderna'

Russell Ohl William Shockley Walter Houser Brattain John Ba


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PRINCIPALES ELEMENTOS DE SEMICONDUCTORES'

Los $rinci$ales que se encuentran como elementos sonB

-

Silicio =Si?- >ermanio =>e?

- Selenio =Se?

Lo cual se constitu"en elementos que $oseen caracter&sticas intermedias entre los cuer$" los aislantes! $or lo que no se consideran ni una cosa! ni la otra' Sin em+ar)o! +a8ocondiciones esos mismos elementos $ermiten la circulaci*n de la corriente elctrica en uno en el sentido contrario' Esta $ro$iedad se utili.a $ara recti/car corriente alterna! deteradio! am$li/car se0ales de corriente elctrica! %uncionar como interru$tores o com$u

en Electr*nica Di)ital! entre otras'


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TIPOS DE SEMICONDUCTORESBSe $ueden clasi/car en dos ti$osB

- SEMICONDUCTORES INTRNSECOSB

Son los que poseen una conductividad elctrica fcilmente controlale y al cominarlos de forma

actuar como interruptores! ampli#cadores o dispositivos de almacenamiento$ %os ms empleados hel 'ermanio ()e* y el silicio (Si*+ siendo ste ,ltimo el ms empleado (por ser mucho ms aundanta temperaturas mayores que el 'ermanio*$ .ada tomo de un semiconductor tiene / electrones en(electrones de valencia*! que comparte con los tomos adyacentes formando / enlaces covalentescada tomo posee 2 electrones en su capa ms e0terna$ 3ormando una red cristalina! en la que electrones y sus tomos es muy fuerte$ 4or consi'uiente! en dicha red! los electrones no se despla5amaterial en circunstancias normalesse comporta como un aislante$

S6S .7R7.89RS8.7S:

- 7l aumentar la temperatura! los electrones 'anan ener';a! por lo que al'unos pueden separa

intervenir en la conducci&n elctrica$ 1e esta manera! la resistividad de un semiconductor

temperatura (su conductividad aumenta*$

- 7 temperatura amiente! al'unos electrones de valencia asoren su#ciente ener';a calor;#caenlace covalente y moverse a travs de la red cristalina! convirtindose en electrones lires$

- Si a estos electrones! se les somete al potencial elctrico! como por e-emplo de una pila! se diri'e.uando un electr&n lire aandona el tomo de un cristal de silicio! de-a en la red cristalina un h

es similar al que provocar;a una car'a positiva$


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DEMOSTRACINB

Los electrones " los -uecos reci+en el nom+re de $ortadores' La conducci*n elctrica semiconductor es el resultado del movimiento de electrones =de car)a ne)ativa? " de los$ositivas? en direcciones o$uestas al conectarse a un )enerador'%os electrones lires se diri'e

hacia el polo positivo de la pi

(ctodo*! mientras que lohuecos pueden considerarscomo portadores de car'positiva y se diri'en hacia polo ne'ativo de la pila! llamadnodo (hay que considerar qupor el conductor e0terior s&circulan los electrones que dalu'ar a la corriente elctrica+ lohuecos s&lo e0isten en el sen

del cristal semiconductor*$


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SEMICONDUCTORES E1TRNSECOSB

Este ti$o de semiconductor se %orman al a)re)ar a un semiconductor intr&nseco sustaim$ure.as! su conductividad de$ender de la concentraci*n de esos tomos do$antes'$ro$iedades de los semiconductores! se les somete a un $roceso de im$uri/caci*n consistente en introducir tomos de otros elementos con el /n de aumentar su conductiv

1ependiendo de esas impure5as harn dos tipos:

Semiconductor Ti$o PB Se em$lean elementos trivalentes =F electrones de valencia?

Indio =In? o >alio =>a? como do$antes' Puesto que no a$ortan los 4 electronesesta+lecer los 4 enlaces covalentes! en la red cristalina stos tomos $resentarelectrones =$ara %ormar los 4 enlaces covalentes?' De esa manera se ori)inan hueco$aso de electrones que no $ertenecen a la red cristalina' As&! al material ti$o P tam+idonador de -uecos =o ace$tador de electrones?'

Semiconductor Ti$o NB Se em$lean como im$ure.as elementos $entavalentes =convalencia? como el H*s%oro =P?! el Arsnico =As? o el Antimonio =S+?' El donante a$oe7ceso! los cuales al no encontrarse enla.ados! se movern %cilmente $or la red cristsu conductividad' De ese modo! el material ti$o N se denomina tam+in donador de ele


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ELEMENTOS SEMICONDUCTORESB


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LOS SEMICONDUCTORES EN LA ELECTRNICA

Los semiconductores $oseen $ro$iedades elctricas! $or lo que al)son em$leados dentro de esta industria' Los $rinci$ales semiconducde la electr*nica sonB


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74%.7.O


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Recti#cadores (dispositivos de uni&n del tipo p@n*: se producen uniendo los semiconductores del tipuni&n del tipo p@n! cundo ocurre esto los electrones se concentran en la uni&n del tipo n y los huecdesequilirio electr&nico crea un volta-e mediante la uni&n$

8ransistores de 6ni&n Bipolar: este transistor se utili5a como interruptor o ampli#cador! por lo unidades de procesamiento central de las computadoras por la e#ciencia en dar una respuesta rp%a denominaci&n de ipolar se dee a que la conducci&n tiene lu'ar 'racias al despla5amiento polaridades (huecos positivos y electrones ne'ativos*! y son de 'ran utilidad en 'ran n,mero de apciertos inconvenientes! entre ellos su impedancia de entrada astante a-a$


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8ransistores de efecto de campo: son utili5ados frecuentemente para almacenar informade los ordenadores$ 9l transistor de efecto de campo (398*! se comporta de forma al'uni&n ipolar$ 9s en realidad una familia de transistores que se asan en el campo elctla conductividad de un AcanalA en un material semiconductor$

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