semiconductor es
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CURSO: FISICA ELECTRONICA
TEMA: SEMICONDUCTORES
PROFESOR:RAUL ROJAS REATEGUI
ALUMNO: LUIS EDSON DIAZ RAMOS
TACNA - 2014
SEMICONDUCTOR Semiconductor es un
elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta.
ALGUNOS SEMICONDUCTORES
Elemento GruposElectrones enla última capa
Cd 12 2 e-
Al, Ga, B, In 13 3 e-
Si, C, Ge 14 4 e-
P, As, Sb 15 5 e-
Se, Te, (S) 16 6 e-
TIPOS DE SEMICONDUCTORES
SEMICONDUCTORES INTINSECOS
SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS
http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema2/Paginas/Pagina6.htm
SEMICONDUCTOR TIPO INTRINSECO
Es un cristal de Silicio o Germanio que forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad.
Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente algunos electrones pueden absorber la energía necesaria para saltar a la banda de conducción dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia . Las energías requeridas, a temperatura ambiente, son de 0,7 eV y 0,3 eV para el silicio y el germanio respectivamente.
ni = n = p siendo ni la
concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura y del tipo de elemento.
Ejemplos de valores de ni a temperatura ambiente (25ºc):
ni(Si) = 1.5 1010cm-3
ni(Ge) = 2.5 1013cm-3
ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN SILICIO
POSICION DEL NIVEL DE FERMI
DOPADO DE UN SEMICONDUCTOR
CASO I 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.
CASO II Impurezas de
valencia 3 (Aluminio, Boro, Galio). Tenemos un cristal de Silicio dopado con átomos de valencia 3.
SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS Semiconductor tipo N Es el que está
impurificado con impurezas "Donadoras", que son impurezas pentavalentes. Como los electrones superan a los huecos en un semiconductor tipo n, reciben el nombre de "portadores mayoritarios", mientras que a los huecos se les denomina "portadores minoritarios".
ESTADISTICA DE FERMI DIRAC
La estadística de Fermi-Dirac es la forma de contar estados de ocupación de forma estadística en un sistema de fermiones. Forma parte de la Mecánica Estadística. Y tiene aplicaciones sobre todo en la Física del estado sólido.
FORMULACION MATEMATICA
SEMICONDUCTOR TIPO N DOPADO CON UN ATOMO CON UN ELECTRON SOBRANTE
SEMICONDUCTOR TIPO P
Es el que está impurificado con impurezas "Aceptoras", que son impurezas trivalentes. Como el número de huecos supera el número de electrones libres, los huecos son los portadores mayoritarios y los electrones libres son los minoritarios.
GRACIAS