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SEMICONDUCTORES
Los semiconductores son materiales con una conductividad eléctrica que se sitúa entre la de los conductores metálicos y los aislantes. Los más utilizados son el silicio, germanio y selenio.
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Mer som dette
C.P.U
Circuito microscòpico que interpreta y ejecuta instrucciones
Oscilador
Aparato destinado a producir oscilaciones elèctricas
Conmutador
Dispositivo que permite modificar el camino que deben seguir los electrones
Diodos
Transistores
Rectificadores
Dispositivos de uniòn tipo p-n
Termistores
La conductividad depende de la temperatura (Alarmas contra incendios)
Silicio (Si) - Este material està presente en los dispositivos que conforman los circuitos integrados
Movilidad de los portadores
La corriente es la relaciòn entre la velocidad de movimiento
Dirigido de electrones o huecos y la intensidad del campo elèctrico, igual a 1 V/cm
Banda prohibida
La energìa corresponde a la banda prohibida en alguno de estos materiales:
Eg = 1.4 eV - Arseniuro de galio
Eg = 1.2 eV - Selenio
Eg = 0.67 eV - Germanio
Eg = 1.1 eV - Silicio
Banda de energìa que separa la banda de valencia de la banda de conducciòn
Caracterìstica voltaje - corriente
Al elevar el voltaje aplicado al semiconductor la corriente aumenta considerablemente màs ràpido que el voltaje
Al invertir el voltaje la relaciòn entre la corriente y el voltaje es similar
Los semiconductores tienen una caracterìstica voltaje-corriente simètrica
Observàndose una relaciòn no lineal entre la corriente y el voltaje
Conductividad Elèctrica
Capacidad de conducir corriente elèctrica cuando se aplica una diferencia de potencial
Los cambios originan un aumento del nùmero de electrones o huecos liberados
Encargados de transportar energìa elèctrica
Es posible incrementar el nivel de conductividad mediante:
Integrando impurezas a su estructura molecular
Incremento de la radiciòn de la luz
Aumento de temperatura
3.- Incrementando la iluminaciòn (suministrando energìa en forma de calor, luz, etc.)
2.- Introducciòn de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina
1.- Elevaciòn de su temperatura
3.- Banda de valencia
Intervalo energètico donde estàn los electrones e la ùltima òrbita del atòmo
2.- Banda Prohibida
Energìa que adquiere un electròn de la banda de valencia para poder moverse libremente por el material y pasar a la banda de conducciòn
1.- Banda de Conducciòn
Intervalo energètico donde estàn aquellos electrones que pueden moverse libremente (libres de la atracciòn del atòmo)
Semiconductor Extrìnseco
Material semiconductor puro contaminado con impurezas en mìnimas porciones. A este proceso se le llama Dopaje
Material Tipo N
Se emplean como impurezas elementos pentavalentes (5 electrones de valencia)
El donante aporta electrones en exceso, los cuales al no encontrarse enlazados
El material Tipo N se le denomina como donador de electrones
Se mueven fàcilmente por la red cristalina aumentando su conductividad
Se emplean elementos como: Fòsforo (P), Arsènico (As) o Antimonio (Sb)
Material Tipo P
Se contamina el material semiconductor con atòmos de valencia 3. Si se intoduce este atòmo al material, queda un hueco donde deberìa ir un electròn
Al material tipo P se le denomina donador de huecos (o aceptador de electrones)
Este hueco se mueve fàcilmente por la estructura como si fuese un portador de carga positiva
Se emplean elementos como: Boro (B), Indio (In) o Galio (Galio)
Semiconductor Intrìnseco
Empleados històricamente Germanio (Ge) y el Silicio (Si)
Material hecho sòlo de un ùnico tipo de atòmo
Cada atòmo tiene:
4 electrones en su òrbita externa (Electrones de valencia), los comparte con los atòmos adyacentes
Formando 4 enlaces covalentes
Cada atòmo posee 8 electrones en su capa externa
La uniòn entre los electrones y sus atòmos es màs fuerte
Formando una red cristalina
Al aumentar la temperatura de dicha red, los electrones ganan energìa, pueden separarse del enlace e intervenir en la conducciòn elèctrica
A temperatura ambiente
Algunos electrones de valencia absorben energìa calorìfica para librarse del enlace covalente
Y poder moverse a tràves de la red cristalina, convirtièndose en electrones libres
Cuando un electròn libre abandona el atòmo de un cristal de silicio, deja en la red cristalina un hueco
Los electrones y huecos reciben el nombre de "PORTADORES"
Cuyo efecto es similar al que provocarìa una carga positiva
Si a estos electrones, se les somete al potencial elèctrico
Ejemplo: Potencial elèctrico de una pila, estos se dirigen al polo positivo
La resistividad de un conductor disminuye con la temperatura (su conductividad aumenta)
El material en circunstancias normales se comporta como un aislante
Los electrones no se desplazan fàcilmente
Caracterìsticas
Al conectar una pila, circula una corriente elèctrica en el circuito cerrado
Los huecos son portadores de carga positiva, se dirigen al polo negativo de la pila
Electrones libres son portadores de carga negativa, se dirigen al polo positivo de la pila
