Integrantes: Lopez Islas Rene Renan Olivares Martinez Jose Francisco Vega Barron Jessica CONDUCTORES, SEMICONDUCTORES Y AISLANTES PRINCIPIOS ELECTRICOS Y DIGITALES CATEDRATI JORGE RIOS CARLOS Ingenieria En Sistemas Computaciona les
Presentacion de materiales conductores, semiconductores y aislantes, para la materia de Principios Electricos y aplicaciones digitales de la carrera de Ing. Sistemas Computacionales.
Citation preview
1. M ATERIALES : C ONDUCTORES ,SEMICONDUCTORES Y AISLANTESP
RINCIPIOS E LECTRICOS Y D IGITALES C AT E D R AT I C O : J O R G E
R I O S C A R L O S
2. M ATERIALES C ONDUCTORES
3. C ONDUCTORES Los elementos conductores tienen facilidad para
permitir el movimiento de cargas y sus tomos se caracterizan por
tener muchos electrones libres y aceptarlos o cederlos con
facilidad, por lo tanto son materiales que conducen la
electricidad.
4. MATERIALES CONDUCTORES En la categora conductores se
encuentran agrupados todos los metales que en mayor o menor medida
conducen o permiten el paso de la corriente elctrica por sus
cuerpos.
5. C ONDUCTIVIDAD EN LOS METALES Normalmente las bandas de
energas se componen de: 1) una banda de valencia. 2) una banda de
conduccin y, 3) otra banda interpuesta entre las dos anteriores
denominada banda prohibida. La funcin de esta ltima es impedir o
dificultar que los electrones salten desde la banda de valencia
hasta la banda de conduccin. En el caso de los metales la banda
prohbida no existe, por lo que los electrones en ese caso necesitan
poca energa para saltar de una banda a la otra.
6. La figura mostrada acontinuacin muestrauna seccin de
unconductor de cobre(Z=29) que solo tiene unelectrn en la capa
devalencia (capa msexterna). Observe comosus electrones libres
semueven libremente entrelos tomos.
7. C ARACTERSTICAS
8. PARA QUE SIRVE ? Las principales aplicaciones de un
conductor elctrico son el transporte de energa elctrica (cables de
la red elctrica domiciliaria, de alta tensin, aparatos elctricos,
actuadores, iluminacin, automviles, etc.), transporte de seales
(transmisores/receptores, computadores, automviles, etc.), y
fabricacin de componentes electrnicos (conectores, placas de
circuito impreso, resistencias, condensadores, transistores,
circuitos integrados, sensores, etc.).
9. D EFINICIN D E S EMICONDUCTOR
10. E LEMENTOS S EMICONDUCTORES Los "semiconductores" como el
silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), por ejemplo,
constituyen elementos que poseen caractersticas intermedias entre
los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se
consideran ni una cosa, ni la otra.
11. E LEMENTOS S EMICONDUCTORES Si los conductores son
materiales que disponen de electrones libres y los aislantes
carecen de ellos, los semiconductores se encuentran en una situacin
intermedia: a la temperatura de 0 K se comportan como aislantes,
pero mediante una aportacin de energa puede modificarse esta
situacin, adquiriendo un comportamiento ms cercano al de los
conductores
12. E LEMENTOS S EMICONDUCTORES A temperatura cercana al cero
absoluto no hay electrones libres y el semiconductor se comporta
como un aislador o dielctrico. A mayores temperaturas algunos
electrones adquieren suficiente energa para escapar del enlace y se
convierten en electrones libres ( libres pero dentro del slido
cristalino ), dejando atrs una vacante en el enlace covalente.
Dicha vacante se conoce como un hueco y todo este proceso se conoce
como produccin trmica de un par electrn-hueco.
13. A PLICACIONES DE LOS SEMICONDUCTORES . Las aplicaciones de
los semiconductores se dan en diodos, transistores y termisores
principalmente. Diodos: Al unir un semiconductor N con otro P se
produce un fenmeno de difusin de cargas en la zona de contacto, que
crea una barrera de potencial que impide a los dems electrones de
la zona N saturar los restantes huecos positivos de la zona.
14. R ESUMIENDO En resumen un semiconductor es un elemento que
se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de
diversos factores, como por ejemplo el campo elctrico o magntico,
la presin, la radiacin que le incide, o la temperatura del ambiente
en el que se encuentre.
15. Q UE SON LOS MATERIALES AISLANTES ?Los cuerpos aislantes
son aquellos que no permitenel paso e intercambio de electrones
perifricos,siendo sus tomos normalmente estables, por lotanto no
dejan pasar la corriente elctrica a travsde ellos.
16. E STRUCTURA Los tomos de los elementos aislantes poseen
entre cinco y siete electrones fuertemente ligados a su ltima
rbita, lo que les impide cederlos. Esa caracterstica los convierte
en malos conductores de la electricidad, o no la conducen en
absoluto.
18. E JEMPLO El plstico que recubre el hilo de cobre conductor,
impide que suframos una descarga elctrica al entrar en contacto con
el hilo de cobre. Nos los encontramos en el recubrimiento de los
cables elctricos, en los aparatos electrnicos y en todos los
aparatos que funcionen con corriente elctrica.