semiconductores intrínsecos y semiconductores dopados

3. A simple vista es
imposible que un
semiconductor permita
el movimiento de
electrones a través de
sus bandas de energía
Idealmente, a T=0ºK,
el semiconductor es un
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.
Representación bidimensional de la
estructura cristalina del Si
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+)

4. El elemento semiconductor más usado es el
silicio, el segundo el germanio, aunque
idéntico comportamiento presentan las
conbinaciones de elementos de los grupos
12 y 13 com los de los grupos 14 y 15
respectivamente (AsGa, PLn, AsGaAl, TeCd,
SeCd y SCd).

6. Estructura de un
semiconductor
Estructura de un
metal
~~1023 e- libres/cm3 ~~1013 e- libres/cm3

7. Conducción intrínseca
Dependencia con la Temperatura:
Gráfico n! = f(T)

8. El Dopado de Semiconductores
La adición de un pequeño porcentaje de átomos extraños en la red
cristalina regular de silicio o germanio, produce unos cambios
espectaculares en sus propiedades eléctricas, dando lugar a los
semiconductores de tipo n y tipo p.
Impurezas pentavalentes
Los átomos de impurezas con 5
electrones de valencia,
producen semiconductores de
tipo n, por la contribución de
electrones extras.
Impurezas trivalentes
Los átomos de impurezas con 3
electrones de valencia,
producen semiconductores de
tipo p, por la producción de un
"hueco" o deficiencia de
electrón.

9. El dopaje consiste em sustituir algunos átomos de
otros elementos. A estos últimos se les conoce com el
nombre de impurezas. Dependiendo del tipo de
impurezas com el que se dope al semiconductor puro o
intrínseco aparecen dos clases de semiconductores.
- Semiconductor tipo P
- Semiconductor tipo N
Sentido del movimiento de un electrón y un hueco en el silicio

10. Dopado de un semiconductor
Para aumentar la
conductividad (que sea más
conductor) de un SC
(Semiconductor), se le suele
dopar o añadir átomos de
impurezas a un SC
intrínseco, un SC dopado es
un SC extrínseco.
Caso 1
Impurezas de valencia
5 (Arsénico, Antimonio,
Fósforo). Tenemos un
cristal de Silicio dopado
con átomos de valencia
5.

11. CASO 1 DOPADO DE UN SEMICONDUCTOR
 Impurezas de valencia 5
(Arsénico, Antimonio,
Fósforo). Tenemos un cristal
de Silicio dopado con átomos
de valencia 5
 Los átomo de valencia 5
tienen un electrón de más,
así con una temperatura no
muy elevada (a temperatura
ambiente por ejemplo), el 5º
electrón se hace electrón
libre. Esto es, como solo se
pueden tener 8 electrones en
la órbita de valencia, el
átomo pentavalente suelta
un electrón que será libre.

12. CASO 2
 Impurezas de valencia 3
(Aluminio, Boro, Galio). Tenemos
un cristal de Silicio dopado con
átomos de valencia 3.
 Los átomo de valencia 3 tienen un
electrón de menos, entonces como
nos falta un electrón tenemos un
hueco. Esto es, ese átomo
trivalente tiene 7 electrones en la
orbita de valencia. Al átomo de
valencia 3 se le llama "átomo
trivalente" o "Aceptor".
 A estas impurezas se les llama
"Impurezas Aceptoras". Hay tantos
huecos como impurezas de
valencia 3 y sigue habiendo
huecos de generación térmica
(muy pocos). El número de huecos
se llama p (huecos/m3).

13. BIBLIOGRAFÍA
 http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/intrinseco.asp
 http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asp
 http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Pagina
s/Pagina5.htm
 http://fisicadesemiconductores.blogspot.com/
 http://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1
 http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.html
 http://ecotecnologias.wordpress.com/tag/celd
 http://www.asifunciona.com/fisica/ke_semiconductor/ke_semicond
uctor_3.htm
 http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloads/introduccion.p
df
 http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/default.asp