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Semiconductores extrínsecos e intrínsecos

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Semiconductores extrínsecos e intrínsecos

  1. 1. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOSLa conductividad de los semiconductores también puede ser elevadaintroduciendo una concentración muy baja de impurezasseleccionadas cuidadosamente. Estos semiconductores reciben elnombre de semiconductores extrínsecos o dopados. Lossemiconductores como el Si puro (sin ningún dopaje) se denominansemiconductores intrínsecos.
  2. 2. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
  3. 3. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS Consideremos un cristal de Si que tiene Ga como impureza. El Ga tiene un electrón de valencia menos que el Si, de modo que habrá un enlace Si-Ga que tendrá una deficiencia de un electrón. El nivel de energía asociado con este enlace no forma parte de la banda de valencia, sino que se ubica como un nivel de energía localizado cercano al borde superior de la banda de valencia. Estos niveles se conocen con el nombre de “niveles aceptores”
  4. 4. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
  5. 5. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS Debido a la pequeña diferencia de energía entre la banda de valencia y los niveles aceptores, es muy fácil promover electrones a estos niveles y generar “huecos” positivos en la banda de valencia. Esto permitirá a los electrones con energías próximas a la parte superior de la banda de valencia conducir la electricidad. Un semiconductor extrínseco como este, dopado con un elemento que tiene un número de electrones menor, se denomina
  6. 6. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
  7. 7. SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOSEstos niveles localizados se encuentran tan cerca del borde inferior de la banda de conducción, de modo tal que pueden saltar con facilidad a la banda de conducción y conducir la electricidad. Un semiconductor extrínseco como este, dopado con un elemento que tiene un electrón más se denomina “semiconductor tipo n”
  8. 8. SEMICONDUCTOR DOPADOSi aplicamosuna tensión alcristal desilicio, elpositivo de lapila intentaráatraer loselectrones y elnegativo loshuecosfavoreciendoasí laaparición deuna corrientea través delcircuito
  9. 9. Ahora bien, esta corriente que aparece es de muy pequeño valor, pues son pocos los electrones que podemos arrancar de los enlaces entre los átomos de silicio. Para aumentar el valor de dicha corriente tenemos dos posibilidades:• Aplicar una tensión de valor superior• Introducir previamente en el semiconductor electrones o huecos desde el exterior
  10. 10. Bandas en Semiconductores Dopados DOPADOS La aplicación de la teoría de bandas a los semiconductores de tipo N y Tipo P Muestra que los niveles adicionales se han añadido por las impurezas. En el material de tipo n hay electrones con niveles de energía cerca de la parte superior de la banda prohibida, de modo que pueden ser fácilmente excitados hacia la banda de conducción. En el material de tipo p, los huecos adicionales en la banda prohibida, permiten la excitación de los electrones de la banda de valencia, dejando huecos móviles en la banda de valencia.
  11. 11. TIPOS DE SEMICONDUCTOR DOPADOS TIPO N TIPO P Se llama material tipo N al que posee  Se llama así al material que tiene átomos de átomos de impurezas que permiten la impurezas que permiten la formación de aparición de Electrones sin huecos huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos. Los átomos de asociados a los mismos, como ocurre al este tipo se llaman donantes ya que romperse una ligadura. Los átomos de este tipo se llaman aceptores, ya que "aceptan" o "donan" o entregan electrones. toman un electrón. Suelen ser de valencia tres, como el aluminio, el indio o el Galio.
  12. 12. SEMICONDUCTOR INTRINSECOS
  13. 13. SEMICONDUCTOR INTRINSECOS INTRINSECOS El cristal de silicio es diferente de un aislante porque a cualquier temperatura por encima del cero absoluto, existe una probabilidad finita de que un electrón en la red sea golpeado y sacado de su posición, dejando tras de sí una deficiencia de electrones llamada “hueco".
  14. 14. SEMICONDUCTOR INTRINSECOS La conductividad de un semiconductor puede ser modelada en términos de la teoría de bandas de sólidos. El modelo de banda de un semiconductor sugiere que, a temperaturas ordinarias hay una posibilidad finita de que los electrones pueden alcanzar la banda de conducción, y contribuir a la conducción eléctrica.
  15. 15. SEMICONDUCTOR INTRINSECOS El término intrínseco aquí, distingue entre las propiedades del silicio puro "intrínseco", y las propiedades radicalmente diferentes del semiconductor dopado tipo N o tipo P.
  16. 16. ALEX GUEVARA L.Física Electrónica.

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