semiconductores extrínsecos e intrínsecos
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SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
La conductividad de los semiconductores también puede ser elevada introduciendo una concentración muy baja de impurezas seleccionadas cuidadosamente. Estos semiconductores reciben el nombre de semiconductores extrínsecos o dopados. Los semiconductores como el Si puro (sin ningún dopaje) se denominan semiconductores intrínsecos.
SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
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”
SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
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
SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
Estos 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”
SEMICONDUCTORES EXTRÍNSECOS E INTRÍNSECOS
SEMICONDUCTOR DOPADO
Si aplicamos una tensión al cristal de silicio, el positivo de la pila intentará atraer los electrones y el negativo los huecos favoreciendo así la aparición de una corriente a través del circuito
• Aplicar una tensión de valor superior• Introducir previamente en el semiconductor electrones o huecos desde el exterior
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:
Bandas en Semiconductores 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.
DOPADOS
TIPOS DE SEMICONDUCTOR DOPADOS
Se llama material tipo N al que posee átomos de impurezas que permiten la aparición de Electrones sin huecos asociados a los mismos. Los átomos de este tipo se llaman donantes ya que "donan" o entregan electrones.
Se llama así al material que tiene átomos de impurezas que permiten la formación de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos, como ocurre al romperse una ligadura. Los átomos de este tipo se llaman aceptores, ya que "aceptan" o toman un electrón. Suelen ser de valencia tres, como el aluminio, el indio o el Galio.
TIPO N TIPO P
SEMICONDUCTOR INTRINSECOS
SEMICONDUCTOR 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".
INTRINSECOS
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.
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.
ALEX GUEVARA L.
Física Electrónica.