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Semiconductor Es
Semiconductor Es
Semiconductor Es
Semiconductores
14/07/2022
Semiconductores
plata
Conductividad cobre
aluminio
conductores
grafito
germanio
semiconductores
silicio
Agua destilada
baquelita
aisladores
mica
cuarzo
Semiconductores - Introducción
Existen dos mecanismos asociados al transporte de
partículas cargadas en un sólido
Corriente de Corriente de
desplazamiento difusión
Semiconductores - Introducción
Corriente de desplazamiento
conductor
aislador
•Las bandas de conducción y de
•Banda de conducción vacía valencia se solapan.
La celda fundamental de un
cristal de Silicio consiste de 5
átomos distribuídos en un
espacio geométrico de la
siguiente manera: Uno
central......
Un átomo de Si al centro de la
celda base......
A temperatura ambiente
existen aproximadamente 1.5
x 10 10 portadores libres en un
centímetro cúbico de material
de Silicio puro.
Enlaces
covalentes
Entonces, la celda fundamental del cristal de Silicio se puede
representar de cualquiera de estas dos maneras.....
Si
Si
Si
Si Si
Enlaces covalentes
Átomo de silicio
14/07/2022
Un pedazo de este tipo de material estará formado casi en
un 100%, por átomos iguales, lo que le da la característica
de pureza.
Al observar la estructura
de este material se
pueden apreciar ejes y
planos en torno a los
cuales se ubican los
átomos. Esta es una
característica de los
cristales.....
Átomos de Si
El material es químicamente estable por su estructura
reticular cristalina debido a sus enlaces covalentes; y
además es eléctricamente neutro, ya que no existen cargas
eléctricas libres ......
En estas
condiciones, un
cristal de tal
pureza es mal
conductor de la
corriente
eléctrica.
Átomos de Si
¿Cómo es entonces que un cristal de silicio puede utilizarse
como conductor, o como no conductor en los circuitos
electrónicos? ......
La respuesta a
esta pregunta
se encuentra en
los procesos de
dopamiento
Átomos de Si
Semiconductores: Silicio
Portadores
Cuando un enlace de
Si-Si es roto, el electrón
asociado es un portador Sin portadores Remover un
de corriente. electrón de la banda
Equivalentemente, la de valencia crea un
excitación de un estado vacío.
electrón de la banda de Este estado vacío,
valencia a la banda de es un segundo tipo
conducción crea electrón
de portadores
portadores -> denominado
Electrones en la huecos
banda de conducción
son portadores
Electrones y huecos son portadores
laguna
en los semiconductores
Semiconductores: Silicio
Generación de pares electrones-hueco
Concentración de
electrones intrínseco
Concentración de
lhuecos
Ge Si As Ga
(cm2/V·s) (cm2/V·s) (cm2/V·s)
Conductividad
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Silicio – Tipo P
TIPO P
• Dopantes con valencia +3 son empleados: Boro,
Galio, Indio.
• Para completar el enlace covalente con átomos de
silicio, un electrón es atraído de la banda de valencia
dejando un hueco.
• impureza aceptora: acepta un electrón de la banda de
valencia
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Semiconductores
Terminología
• Semiconductor intrínseco:
• semiconductor sin el agregado de impurezas
• Donor:
• Átomos de impurezas que incrementan la concentración de
electrones
• Aceptor
• Átomos de impurezas que incrementan la concentración de
huecos
• Portadores mayoritarios:
• Los portadores mas abundantes en un semiconductor.
Electrones en material tipo N y huecos en material tipo P.
• Portadores minoritarios:
• Los portadores menos abundantes en un semiconductor.
Electrones en material tipo P y huecos en material tipo N
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