Día Mundial de la Seguridad y Salud en el Trabajo 2024
Semiconductores
1. TEMA: SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS Y DOPADOS
ALUMNO: DE LA CRUZ DELGADO, HÉCTOR
CARRERA: INGENIERÍA DE SISTEMAS
CURSO: FÍSICA ELECTRÓNICA
2. Un material semiconductor
hecho sólo de un único tipo
de átomo, se denomina:
SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO.
SEMICONDUCTOR INTRÍNSECO.
3. •Se dice que un semiconductor es “intrínseco” cuando
se encuentra en estado puro, o sea, que no contiene
ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de
su estructura. En ese caso, la cantidad de huecos que
dejan los electrones en la banda de valencia al
atravesar la banda prohibida será igual a la cantidad
de electrones libres que se encuentran presentes en la
banda de conducción.
4. • Los más empleados históricamente son el germanio (Ge) y el silicio
(Si); siendo éste último el más empleado (por ser mucho más
abundante y poder trabajar a temperaturas mayores que el
germanio).
5. • Cuando se eleva la temperatura de la red cristalina de un
elemento semiconductor intrínseco, algunos de los enlaces
covalentes se rompen y varios electrones pertenecientes a la
banda de valencia se liberan de la atracción que ejerce el
núcleo del átomo sobre los mismos. Esos electrones libres
saltan a la banda de conducción y allí funcionan como
“electrones de conducción”, pudiéndose desplazar
libremente de un átomo a otro dentro de la propia
estructura cristalina, siempre que el elemento
semiconductor se estimule con el paso de una corriente
eléctrica.
6. Estructura cristalina de un semiconductor
intrínseco, compuesta solamente por átomos de
silicio (Si) que forman una celosía. Como se
puede observar en la ilustración, los átomos de
silicio (que sólo poseen cuatro electrones en la
última órbita o banda de valencia), se unen
formando enlaces covalente para completar
ocho electrones y crear así un cuerpo sólido
semiconductor. En esas condiciones el cristal de
silicio se comportará igual que si fuera un
cuerpo aislante.
7. • Dopaje (semiconductores): Es el proceso de agregar intencionalmente
impurezas en un semiconductor extremadamente puro con el fin de
cambiar sus propiedades eléctricas.
SEMICONDUCTORES DOPADOS
8. En la producción de semiconductores, se
denomina dopaje al proceso intencional de
agregar impurezas en un semiconductor
extremadamente puro (también referido
como intrínseco) con el fin de cambiar sus
propiedades eléctricas. Las impurezas
utilizadas dependen del tipo de
semiconductores a dopar. A los
semiconductores con dopajes ligeros y
moderados se los conoce como extrínsecos.
Un semiconductor altamente dopado, que
actúa más como un conductor que como
un semiconductor, es llamado degenerado.
9. • Elementos dopantes:
Semiconductores de Grupo IV
Para los semiconductores del
Grupo IV como Silicio,
Germanio y Carburo de silicio,
los dopantes más comunes
son elementos del Grupo III o
del Grupo V. Boro, Arsénico,
Fósforo, y ocasionalmente
Galio, son utilizados para
dopar al Silicio.
BORO ARSÉNICO
FÓSFORO
GALIO
10. El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Fósforo (dopaje N)
En el caso del Fósforo, se dona un electrón.
11. • El siguiente es un ejemplo de dopaje de Silicio por el Boro (P
dopaje). En el caso del boro le falta un electrón y, por tanto, es
donado un hueco de electrón.
