Semiconductores intrínsecos y los semiconductores dopados

Los principales materiales que presentan propiedades semiconductoras son elementos simples, como el silicio (Si) y el germanio (Ge).

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e9/SiliconCroda.jpg/800px-SiliconCroda.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/Germanium.jpg/220px-Germanium.jpg

A simple vista es imposible que un semiconductor permita el movimiento de electrones a través de sus bandas de energía

Idealmente, a T=0ºK, el semiconductor es un aislante porque todos los e- están formando enlaces.

Pero al crecer la temperatura, algún enlace covalente se puede romper y quedar libre un e- para moverse en la estructura cristalina.

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Representaciónbidimensional de laestructura cristalinadel Si

Los semiconductores intrínsecos presentan una conductividad muy baja, por lo que se han buscado métodos para aumentar su valor. Esto ha dado lugar al desarrollo de los semiconductores extrínsecos o dopados.

Semiconductor tipo N: Se puede conseguir que un material semiconductor se convierta en conductor introduciendo impurezas en el material, mediante un proceso denominado dopado. Las impurezas en el material semiconductor aportan con un exceso de electrones de valencia, los cuales pueden pasar fácilmente, a la temperatura ambiente, a la banda de conducción, produciéndose una conducción extrínseca. Estas impurezas se denominan impurezas donadoras, y el material obtenido, semiconductor tipo N (negativo).

Semiconductor Tipo P: De forma análoga, también se puede introducir impurezas con menos electrones de valencia que el material semiconductor base. En este caso la impureza aporta con un hueco. La presencia de estos huecos también facilita la conducción de la corriente eléctrica, pues permiten el desplazamiento de los electrones. Estas son impurezas aceptadoras, y el material obtenido se denomina semiconductor tipo P (positivo)

http://enciclopedia.us.es/index.php/Semiconductor

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Material extrínseco Tipo N:

Impurezas del grupo V de la tabla periódica.

Con muy poca energía se ionizan (pierden un electrón).

Los portadores mayoritarios de carga en un semiconductor tipo N son Electrones libres

Material extrínseco Tipo P

Impurezas del grupo III de la tabla periódica

A T=300 K todos los átomos de impureza han captado un electrón.

Los portadores mayoritarios de carga en un Huecos libres Átomos de impurezas ioniza semiconductor tipo P son Huecos: Actúan como portadores de carga positiva.

Intrínseco indica un material semiconductor extremadamente puro contieneuna cantidad insignificante de átomos de impurezas. En él se cumple:n =·p = ni

En la práctica nos interesa controlar la concentración de portadores en un semiconductor (n o p).De este modo se pueden modificar las propiedades eléctricas: conductividadPara ello se procede al proceso de DOPADO:

Un pequeño porcentaje de átomos del SC intrínseco se sustituye por átomos de

otro elemento (impurezas o dopantes).

Estas impurezas sustituyen a los átomos de Silicio en el cristal formando enlaces.De este modo podemos:

Favorecer la aparición de electrones (Semiconductores Tipo N: donde n > p)

Favorecer la aparición de huecos (Semiconductores Tipo P: donde p>n).