Tipo P y Tipo N

MATERIALES EXTRÍNSECOS

Universidad Politécnica de Chiapas

Ing. Biomédica

Fundamentos de Electrónica

Ing. Othoniel Hernández Ovando

Suchiapa, Chiapas 12 de Enero de 2012

Clasificación de los Semiconductores

Extrínsecos

Tipo P

&

Tipo N

Intrínsecos

Semiconductores Intrínsecos

Un semiconductor Intrínseco es un semiconductor puro.

Los más utilizados son el Silicio (Si) y el Germanio (Ge).

Un cristal de Silicio es un

semiconductor intrínseco si cada átomo del cristal es un átomo de

Silicio.

Semiconductores Extrínsecos

Una forma de aumentar la conductividad de un semiconductor es mediante el Dopaje.

El dopaje supone que, deliberadamente, se añaden átomos de impurezas a un cristal intrínseco para modificar su conductividad eléctrica.

Un semiconductor dopado se llama Semiconductor extrínseco.

Materiales Tipo N y Tipo P

Existen dos tipos de materiales extrínsecos de gran importancia para la fabricación de dispositivos semiconductores:

Tipo N Tipo P

Material Tipo N

El material Tipo N se crea a través de la introducción de elementos de impureza que poseen cinco electrones de valencia (pentavalentes).

Antimonio

Fosforo Arsénico

Material Tipo N

A las impurezas difundidas con cinco electrones de valencia se les llama átomos donadores.

Material Tipo N

Los electrones libres que se deben a la impureza añadida se sitúan en el nivel de energía del donor (figura mostrada).

El resultado es un gran número de portadores (electrones) en el nivel vacío, y la conductividad del material aumenta significativamente.

Material Tipo P

El material Tipo P se crea a través de la introducción de elementos de impureza que poseen tres electrones de valencia.

Boro

Indio Galio

Material Tipo P

A las impurezas difundidas con tres electrones de valencia se les llama átomos aceptores.

Flujo de electrones

El electrón libre cerca de la placa cargada negativamente, es repelido por ésta, de forma que se desplaza hacia la izquierda de un átomo a otro hasta que alcanza la placa positiva.

Flujo de huecos

El hueco mostrado atrae al electrón de valencia del átomo A, lo que provoca que dicho electrón se desplace hacia el hueco, con esto se crea un nuevo hueco. El nuevo hueco en el punto A atrae al electrón de valencia del átomo B. De esta forma los electrones de valencia se desplazan a lo largo de la trayectoria indicada por las flechas.

Flujo convencional

El desplazamiento que sufren los electrones y huecos dentro de un semiconductor permite la manifestación de la corriente eléctrica. La dirección que se utiliza en los textos, en el análisis de circuitos y de manera general, es la dirección del flujo de los huecos (de positivo a negativo).

I

Portadores mayoritarios y minoritarios

• En un material tipo N, al electrón se le llama portador mayoritario y el hueco es el portador minoritario. Tipo N

• En un material tipo P, el hueco se le llama portador mayoritario y el electrón es el portador minoritario. Tipo P