Semiconductores
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Semiconductores

on

  • 201 views

 

Statistics

Views

Total Views
201
Views on SlideShare
201
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
2
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Semiconductores Semiconductores Presentation Transcript

  • FÍSICA ELECTRÓNICA Rojas Reategui, Raul Lorenzo Rosales, Angel Ing. Sistemas IV
  • HISTORIA DE LOS SEMICONDUCTORES La historia de los semiconductores comienza en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños detectores diodos y se emplearon a principios del siglo XX, en los radioreceptores de esa época. En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, realizó un descubrimiento que se basaba en que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. En 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell y Walter Houser Brattain, junto a John Bardeen, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna.
  • Algunos semiconductores, como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esta propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en Electrónica Digital, entre otras. La mayor o menor conductividad eléctrica que pueden presentar los materiales semiconductores depende en gran medida de su temperatura interna. En el caso de los metales, a medida que la temperatura aumenta, la resistencia al paso de la corriente también aumenta, disminuyendo la [[conductividad]fila 1, celda 2]. Todo lo contrario ocurre con los elementos semiconductores, pues mientras su fila 1, celda 2temperatura aumenta, la conductividad también aumenta. Podemos decir que la conductividad de un elemento semiconductor se puede variar aplicando diferentes métodos como: Elevación de su temperatura Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina Incrementando la iluminación.
  • TIPOS DE SEMICONDUCTORES Se pueden clasificar en dos tipos: Semiconductores intrínsecos: son los que poseen una conductividad eléctrica fácilmente controlable y, al combinarlos de forma correcta, pueden actuar como interruptores, amplificadores o dispositivos de almacenamiento. Semiconductores extrínsecos: se forman al agregar a un semiconductor intrínseco sustancias dopantes o impurezas, su conductividad dependerá de la concentración de esos átomos dopantes. Dependiendo de esas impurezas habrán dos tipos: Semiconductores de tipo n: En las redes de Si o Ge se introducen elementos del grupo 15 los cuales debido a que tienen un electrón mas en su capa de valencia que los elementos del grupo14 se comportan como impurezas donadoras de electrones o portadores negativos. Semiconductores de tipo p: En este caso se introducen elementos del grupo 13 que presentan un electrón menos en su capa de valencia, por lo que se comportan como aceptores o captadores de electrones.
  • Número atómico Nombre del elemento Pertenece a: 48 Cd (Cadmio) Metales 5 B (Boro) No metales 13 Al (Aluminio) Metales 31 49 Ga (Galio) In (Indio) Metales Metales 14 Si (Silicio) Metaloides 32 Ge (Germanio) Metaloides 15 P (Fósforo) No metales 33 As (Arsénico) Metaloides 51 Sb (Antimonio) Metaloides 16 S (Azufre) No metales 34 Se (Selenio) No metales 52 Te (Telurio) Metaloides ELEMENTOS SEMICONDUCTORES
  • Tipos de semiconductores Ejemplos Semiconductores simples Si, Ge Semiconductores compuestos IV-IV SiC, SiGe Semiconductores compuestos III-V GaAs, GaP, GaSb, AlAs, AlP, AlSb, InAs, InP, InSb Semiconductores compuestos II-VI ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe Aleaciones AlxGa1–xAs, GaAs1–xPx, Hg1–xCdxTe, GaxIn1– xAs1–yPy LOS SEMICONDUCTORES EN LA ELECTRÓNICA Los semiconductores poseen propiedades eléctricas, por lo que algunos de ellos son empleados dentro de esta industria. Los principales semiconductores dentro de la electrónica son:
  • APLICACIONES DE LOS SEMICONDUCTORES EN DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Actualmente se han desarrollado muchos dispositivos electrónicos, haciendo uso de sus propiedades de transporte, algunos de estos semiconductores son; Termistores: Su conductividad depende de la temperatura que alcance.
  • Transductores de presión: Cuando aplicamos presión a este tipo de semiconductor, sus átomos se cierran, el gap de energía se estrecha y esto conlleva a que su conductividad aumente considerablemente.
  • Rectificadores (dispositivos de unión del tipo p-n): se producen uniendo los semiconductores del tipo n y p, formando una unión del tipo p-n, cuándo ocurre esto los electrones se concentran en la unión del tipo n y los huecos en la unión p, este desequilibrio electrónico crea un voltaje mediante la unión.
  • Transistores de unión bipolar: este transistor se utiliza como interruptor o amplificador, por lo general se utiliza en unidades de procesamiento central de las computadoras por la eficiencia en dar una respuesta rápida a la conmutación.
  • Transistores de efecto de campo: son utilizados frecuentemente para almacenar información en la memoria de los ordenadores. El transistor de efecto de campo (FET), se comporta de forma algo distinta a los de unión bipolar.
  • REGULADORES DE VOLTAJE Regulador de transistor con diodo zener. Como los diodos zener presentan una zona de ruptura típica a una determinada tensión inversa ( Vz ) .- Si se utiliza esta propiedad que corresponde a una fuente ideal de voltaje para entregar una tensión constante o estabilizada a una carga que presenta como característica un consumo variable, para su funcionamiento.También este dispositivo debe resguardar las posibles fluctuaciones o variaciones de la tensión ondulatoria residual de entrada. Este circuito es el mas sencillo de los reguladores y es el de alimentación de potencia regulada, que esta hecho a base de diodo zener, como se muestra en la figura de arriba.
  • CIRCUITOS AMPLIFICADORES Redes de acoplamiento. Cuando un sistema está compuesto por más de una etapa de transistores, es necesario conectar, o acoplar, los transistores entre sí. Existen muchas formas comunes de lograr esta interpretación entre amplificadores. En las siguientes secciones se analizan los acoplamientos directo, capacitivo, por transformador y óptico. Acoplamiento directo Dos amplificadores están acoplar es directamente si la salida del primer amplificador se conecta en forma directa a la entrada del segundo sin utilizar capacitores. La salida en ca de la primera etapa está superpuesta con el nivel de cd estático de la segunda etapa. El nivel de cd de la salida de la etapa anterior se suma al nivel de cd de polarización de la segunda etapa. Para compensar los cambios en los niveles de polarización, en amplificador utiliza diferentes valores de fuentes de tensión de cd en lugar de una fuente de Vic sencilla. El acoplamiento directo se pueden utilizar de manera efectiva al acoplar en amplificador EC a uno ES. El amplificador acoplado directamente tiene una buena respuesta en frecuencias pues no existen elementos de almacenamiento en serie (es decir, sensibles a la frecuencia) que afecten la señal de salida en baja frecuencia.
  • Acoplamiento capacitivo Constituye la forma más simple y efectiva de desacoplar los efectos del nivel de cd de la primera etapa amplificador, de aquellos de la segunda etapa. En capacitor separa el componente de cd de la señal de ca. Por tanto, la etapa anterior no afecta la polarización de la siguiente. Para asegurar que la señal no cambie de manera significativa por la adición de un capacitor, es necesario que esté se comporte como cortocircuito para todas las frecuencias a amplificar. Acoplamiento por transformador Se puede utilizar un transformador para acoplar dos etapas del amplificador. Este tipo de acoplamiento se utiliza a menudo cuando se amplifican señales de alta frecuencia. Los transformaciones son más costosos que los capacitores, aunque sus ventajas pueden justificar el costo adicional. A través de una elección adecuada de la razón de vueltas, se puede utilizar un transformador para aumentar ya sea la ganancia de tensión o bien la de corriente fondo. Por ejemplo, encina etapa de salida de el amplificador vez potencia, en transformador se utiliza para aumentar la ganancia de corriente. Existen otros beneficios asociados con el uso de un transformador. Por ejemplo, el transformador se puede sintonizar para resonar de manera que se convierta en un filtro pasa-banda (filtro que pasa las frecuencias deseadas y atenúa las frecuencias que quedan fuera de la banda requerida). Acoplamiento óptico Muchas aplicaciones requieren el acoplamiento óptico de circuitos electrónicos. Estas aplicaciones se pueden clasificar como sigue: - dispositivos sensibles a la luz y emisores de luz. - detectores y emisores discretos para sistemas de fibra óptica. - módulos interruptor/ reflector que detectan objetos que modifican la trayectoria de la luz. - aisladores /acopladores que transmiten señales eléctricas sin conexiones eléctricas.
  • http://www.ecured.cu http://es.wikipedia.org/ http://www.monografias.com http://www.electronica-basica.com www.ecured.cu www.onsemi.com www.sc.ehu.es