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ndice1.- Introduccin
1.1- Definicin
1.2-Modelo de bandas de energa
1.3- Materiales intrnseco y extrnseco
2.-Tipos de materiales semiconductores
2.1- Estequiomtricos (aislantes)
2.2- Imperfecciones (amorfos)
3.-Aplicaciones
4.-Bibliografa
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1. Introduccin1.1 Definicin de semiconductor
Un material superconductor se define como aquel material cuya
conductividad elctrica estcomprendida entre la de los metales, muy
conductores y los aislantes, muy poco conductores
diodo IGBTMaterial base
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1.2 Modelo de banda
El modelo de bandas aplicadas a aislantes consiste en una banda
de valencia de energa inferior llena y una banda de conduccin de
mayor energa vaca
Formacin de bandas de energa como funcin de la separacin de los
tomos. Si existen muchos tomos cada nivel de energa se divide en un
conjunto casi continuo de nivel que constituyen una banda.
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1.3. Materiales intrnsecos y extrnsecos- Materiales intrnsecos;
Son semiconductores puros
cuya conductividad elctrica viene determinada por sus
propiedades conductoras inherentes.
- Materiales extrnsecos; Son soluciones slidas sustitucionales
muy diluidas en las que los tomos de las impurezas, soluto, poseen
caractersticas de valencia diferentes de las del disolvente que
sustituye la red atmica. La concentracin de los tomos de impurezas
aadidos a estos semiconductores estn normalmente en el rango de 100
a 1000 partes por milln (ppm). Estos materiales tambin se denominan
de tipo n o negativos.
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2.- Tipos de materiales 2.1 Estequiomtricos (aislantes)
Son elementos formados por estructura cristalinas y de bandas
similares a Silicio y Germanio.
Estos elementos se caracterizan por tener 2 electrones p en su
capa externa, debera tener por ello alta conductividad, pero no
ocurre.Esto es debido a restricciones provocadas por enlaces
covalentes, producindose una hibridacin.
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Gap de energa de algunos aislantes y conductores
Gap de energa de distintos compuestos y movilidades
CompuestoBrecha de energa
(eV)
Movilidad de electrones
(cm/V s)
Movilidad huecos
(cm/V s)ZnS 3,54 180 5
GaP 2,24 300 100
GaAs 1,35 8800 400
GsSb 0,67 4000 1400
InSb 0,165 78000 750
InAs 3,2 180
ZnO 2,42 400
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2.2- Imperfectos (amorfos)Aquellos compuesto inicos que puedan
impurificarse o
doparse con tomos aninicos catinicos.
Tipos:
- Semiconductores tipo n : Al material imperfecto se le aade en
exceso tomo catinicos, volvindose el material semiconductor.
- Semiconductor tipo p : El material est impurificado o dopado
con tomos aninicos convirtindose en semiconductor
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Estructura de materiales de tipo n y p:
En un semiconductor con tomos dadores (como P en Si), el nivel
dador se encuentra justo por debajo de la banda de conduccin. Los
electrones son promocionados fcilmente a la banda de conduccin,
semiconductor de tipo n.
En un conductor con tomos aceptores (Al en Si), el nivel aceptor
se encuentra justo por encima de la banda de valencia. Los
electrones son promovidos fcilmente al nivel aceptor dejando
agujeros positivos
en la banda de valencia, semiconductor tipo p
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Ejemplo de material tipo n; ZnO
Ejemplo de material tipo p : FeO
Semiconductor tipo n (exceso de electrones), los tomos libres de
Zn se ionizan y quedan libre electrones
Semiconductor no estequiomtrico,sesustituyen iones Fe2+ por
iones Fe+3, quedando unavacante en el material aceptora de
electrones
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3.- AplicacionesTienen multitud de aplicaciones hoy en da:
-Aplicaciones de telecomunicaciones
-Memorias
-Radiocomunicaciones
-Supervisores
-Transistores, termistores, traductores de presin
-Rectificadores, etc........
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4.- Bibliografa- Fundamentos de la ciencia de los materiales
e
ingeniera de materiales, William F.Smith
- La ciencia e ingeniera de los materiales, Donald R.
Askeland
- Internet:
- www.fis.puc.cl
