Un material semiconductor se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Para entender mejor su definición, a continuación se hace relación a los términos "aislante" y "conductor".
- El termino conductor se aplica a cualquier material que permite un flujo masivo de carga cuando una fuente de voltaje se aplica a través de sus terminales.
- Un material aislante se denomina a todo aquel que presenta un nivel muy bajo de conductividad cuando se le aplica una fuente de voltaje a través de sus terminales.
- Un semiconductor por lo tanto es un material que posee un nivel de conductividad que se localiza entre los extremos de un aislante y un conductor
Actualmente, los dos materiales semiconductores mas utilizados en el mundo son el Silicio (Si) y el Germanio (Ge) debido a que pueden llegar a fabricarse con un alto grado de pureza. Estos niveles de impureza son realmente necesarios si se considera que la adición de una parte de impureza en el silicio, puede cambiar dicho material de un conductor relativamente pobre a un buen conductor de electricidad. Esta capacidad de cambiar las características del material en forma significativa, se conoce como "dopado".
Como se tiene entendido, el átomo se compone de tres partículas básicas: el electrón, el protón y el neutrón. En la red atómica, l0s neutrones y l0s protones forman el núcleo, mientras que los electrones se mueven alrededor del núcleo sobre una órbita fija. Como se indica en la siguiente figura, el átomo de silicio tiene 14 electrones en sus órbitas internas y cuatro electrones en la órbita exterior (valencia).
Tanto el Ge como el Si son referidos como átonos tetravalentes, porque cada uno tiene cuatro electrones de valencia. En un cristal puro de germanio o de silicio estos cuatro electrones de valencia se encuentran unidos a cuatro átonos adjuntos, como se muestra en la siguiente figura.
Una unión de átonos fortalecida por el compartimiento de electrones se denomina unión covalente y genera una unión mas fuerte entre l0s electrones de valencia y su átomo. Sin embargo, es posible para l0s electrones de valencia absorber suficiente energía cinética para romper la unión covalente y asumir el estado "libre" por causas naturales. A estos electrones que quedan en estado libre por causas naturales se les denomina portadores intrínsecos.
En su estructura atómica, los átonos de ambos materiales forman un patrón muy definido, el cual es periodico en naturaleza, es decir, que continuamente se repite el mismo. A un patrón completo se le llama cristal, y al arreglo periodico de los átonos, red cristalina. Estas características de l0s materiales semiconductores pueden ser alteradas significativamente por la adición de ciertos átonos de impureza a un material semiconductor relativamente puro. Estas impurezas, aunque solo haya sido añadida 1 parte en 10 millones, pueden alterar en forma suficiente la estructura de la banda y cambia totalmente las propiedades eléctricas del material.
Un material semiconductor que haya sido sujeto alproceso de dopado se denomina un material extrínseco.
Existen dos materiales extrínsecos de gran importancia para la fabricacion de dispositivos semiconductores: el tipo n y el tipo p.
En el siguiente vídeo se puede apreciar con mas detalle toda esta teoría de semiconductores:
Como se tiene entendido, el átomo se compone de tres partículas básicas: el electrón, el protón y el neutrón. En la red atómica, l0s neutrones y l0s protones forman el núcleo, mientras que los electrones se mueven alrededor del núcleo sobre una órbita fija. Como se indica en la siguiente figura, el átomo de silicio tiene 14 electrones en sus órbitas internas y cuatro electrones en la órbita exterior (valencia).
Tanto el Ge como el Si son referidos como átonos tetravalentes, porque cada uno tiene cuatro electrones de valencia. En un cristal puro de germanio o de silicio estos cuatro electrones de valencia se encuentran unidos a cuatro átonos adjuntos, como se muestra en la siguiente figura.
Una unión de átonos fortalecida por el compartimiento de electrones se denomina unión covalente y genera una unión mas fuerte entre l0s electrones de valencia y su átomo. Sin embargo, es posible para l0s electrones de valencia absorber suficiente energía cinética para romper la unión covalente y asumir el estado "libre" por causas naturales. A estos electrones que quedan en estado libre por causas naturales se les denomina portadores intrínsecos.
En su estructura atómica, los átonos de ambos materiales forman un patrón muy definido, el cual es periodico en naturaleza, es decir, que continuamente se repite el mismo. A un patrón completo se le llama cristal, y al arreglo periodico de los átonos, red cristalina. Estas características de l0s materiales semiconductores pueden ser alteradas significativamente por la adición de ciertos átonos de impureza a un material semiconductor relativamente puro. Estas impurezas, aunque solo haya sido añadida 1 parte en 10 millones, pueden alterar en forma suficiente la estructura de la banda y cambia totalmente las propiedades eléctricas del material.
Un material semiconductor que haya sido sujeto alproceso de dopado se denomina un material extrínseco.
Existen dos materiales extrínsecos de gran importancia para la fabricacion de dispositivos semiconductores: el tipo n y el tipo p.
En el siguiente vídeo se puede apreciar con mas detalle toda esta teoría de semiconductores:
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