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Semiconductores ok

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Semiconductores ok

  1. 1. CURSO :FISICA ELECTRONICAALUMNO: Javier EdsonCandiotti CuriFACULTAD : ING. DE SISTEMAS
  2. 2. Un semiconductor es un material ocompuesto que tiene propiedades aislantes oconductoras. Unos de los elementos másusados como semiconductores son el silicio,el germanio y selenio, además hay otros queno son elementos como los mencionadosanteriormente si no que son compuestoscomo lo son el Arseniuro de Galio, el Telururode Plomo y el Seleniuro de Zinc.
  3. 3. Es un semiconductor puro. A temperatura ambiente secomporta como un aislante porque solo tiene unos pocoselectrones libres y huecos debidos a la energía térmica.En un semiconductor intrínseco también hay flujos deelectrones y huecos, aunque la corriente total resultantesea cero. Esto se debe a que por acción de la energíatérmica se producen los electrones libres y los huecos porpares, por lo tanto hay tantos electrones libres comohuecos con lo que la corriente total es cero.Intrínseco indica un material semiconductorextremadamente puro contiene una cantidadinsignificante de átomos de impurezas. Donde n=p=ni
  4. 4. Cuando los electrones libres llegan laextremo derecho del cristal, entran alconductor externo (normalmente unhilo de cobre) y circulan hacia elterminal positivo de la batería. Porotro lado, los electrones libres en elterminal negativo de la bateríafluirían hacia el extremos izquierdodel cristal. Así entran en el cristal yse recombinan con los huecos quellegan al extremo izquierdo delcristal. Se produce un flujo estable deelectrones libres y huecos dentro delsemiconductor.
  5. 5. Si un electrón de valencia seconvierte en electrón de conduccióndeja una posición vacante, y siaplicamos un campo eléctrico alsemiconductor, este “hueco” puedeser ocupado por otro electrón devalencia, que deja a su vez otrohueco. Este efecto es el de una carga+e moviéndose en dirección delcampo eléctrico. A este proceso lellamamos „generación térmica depares electrón-hueco‟
  6. 6. El silicio en su modelobidimensional, Vemos como cada átomo desilicio se rodea de sus 4 vecinos próximoscon lo que comparte sus electrones devalencia.A 0ºK todos los electrones hacen su papel deenlace y tienen energías correspondientes ala banda de valencia. Esta banda estarácompleta, mientras que la de conducciónpermanecerá vacía. Es cuando hablamos deque el conductor es un aislante perfecto.
  7. 7. El dopaje consiste en sustituiralgunos átomos de silicio porátomos de otros elementos. Aestos últimos se les conoce conel nombre de impurezas.Dependiendo del tipo deimpureza con el que se dope alsemiconductor puro o intrínsecoaparecen dos clases desemiconductores.Semiconductor tipo PSemiconductor tipo N
  8. 8. Impurezas de valencia 5(Arsénico, Antimonio,Fósforo). Tenemos uncristal de Silicio dopadocon átomos de valencia 5Los átomo de valencia 5tienen un electrón de más,así con una temperatura nomuy elevada (atemperatura ambiente porejemplo), el 5º electrón sehace electrón libre. Esto es,como solo se pueden tener8 electrones en la órbita devalencia, el átomopentavalente suelta unelectrón que será libre.
  9. 9. Impurezas de valencia 3(Aluminio, Boro, Galio). Tenemos un cristalde Silicio dopado con átomos de valencia 3.Los átomo de valencia 3 tienen un electrónde menos, entonces como nos falta unelectrón tenemos un hueco. Esto es, eseátomo trivalente tiene 7 electrones en laorbita de valencia. Al átomo de valencia 3se le llama "átomo trivalente" o "Aceptor".A estas impurezas se les llama "ImpurezasAceptoras". Hay tantos huecos comoimpurezas de valencia 3 y sigue habiendohuecos de generación térmica (muy pocos).El número de huecos se llama p(huecos/m3).2
  10. 10. Para los semiconductores del GrupoIV como Silicio, Germanio yCarburo de silicio, los dopantes máscomunes son elementos del GrupoIII o del Grupo V.Boro, Arsénico, Fósforo, yocasionalmente Galio, sonutilizados para dopar al Silicio.
  11. 11. El siguiente es un ejemplode dopaje de Silicio por elBoro (P dopaje). En elcaso del boro le falta unelectrón y, por tanto, esdonado un hueco deelectrón .La cantidad deportadores mayoritariosserá función directa de lacantidad de átomos deimpurezas introducidos.
  12. 12. Un semiconductor es “intrínseco” cuando se encuentra en estado puro, osea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de suestructura. En ese caso, la cantidad de huecos que dejan los electrones en labanda de valencia al atravesar la banda prohibida será igual a la cantidad deelectrones libres que se encuentran presentes en la banda de conducciónEn la producción de semiconductores, se denomina dopaje al procesointencional de agregar impurezas en un semiconductor extremadamente puro(también referido como intrínseco) con el fin de cambiar sus propiedadeseléctricas. Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores adopar.
  13. 13. http://fisicadesemiconductores.blogspot.com/http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina4.htmhttp://quintonochea.wikispaces.com/semiconductores1http://fisicauva.galeon.com/aficiones1925812.htmlhttp://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/dopado.asphttp://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina5.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina5.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)http://ecotecnologias.wordpress.com/tag/celdas-solares/

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