A temperatura ambiente, un material semiconductor es ligeramente conductor. La propiedad conductiva de los semiconductores forma la base para comprender cómo podemos usar estos materiales en dispositivos eléctricos.
¿Qué son los semiconductores a temperatura ambiente?
A temperatura ambiente, un semiconductor tiene suficientes electrones libres para permitirle conducir corriente. En o cerca del cero absoluto, un semiconductor se comporta como un aislante. Cuando un electrón gana suficiente energía para participar en la conducción (es “libre”), se encuentra en un estado de alta energía.
¿Cuáles son los materiales semiconductores comunes?
¿Cuáles son los materiales semiconductores más utilizados?
Los materiales semiconductores más utilizados son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio. De los tres, el germanio fue uno de los primeros materiales semiconductores utilizados.
¿A qué temperatura actúan los semiconductores como aislantes?
Un semiconductor actúa como un aislante ideal a la temperatura del cero absoluto, es decir, a cero kelvin. Es porque los electrones libres en la banda de valencia de los semiconductores no transportarán suficiente energía térmica para superar la brecha de energía prohibida en el cero absoluto.
¿Por qué un semiconductor actúa como aislante a temperatura ordinaria?
Los semiconductores son prácticamente aislantes a temperatura ambiente porque casi todos los electrones de valencia participan en la formación de enlaces covalentes y hay prácticamente muy pocos electrones libres. A baja temperatura, la banda de valencia de un semiconductor está completamente llena y la banda de conducción está completamente vacía.
¿Cuál es un semiconductor?
Semiconductores. Los semiconductores son materiales que tienen una conductividad entre conductores (generalmente metales) y no conductores o aislantes (como la mayoría de las cerámicas). Los semiconductores pueden ser elementos puros, como el silicio o el germanio, o compuestos como el arseniuro de galio o el seleniuro de cadmio.
¿Qué es el material tipo P?
Los semiconductores como el germanio o el silicio dopado con cualquiera de los átomos trivalentes como el boro, el indio o el galio se denominan semiconductores de tipo p. El átomo de impureza está rodeado por cuatro átomos de silicio. Proporciona los átomos para llenar solo tres enlaces covalentes ya que solo tiene tres electrones de valencia.
¿Qué le sucede a un semiconductor a bajas temperaturas?
A temperaturas más bajas, los portadores se mueven más lentamente, por lo que tienen más tiempo para interactuar con las impurezas cargadas. Como resultado, a medida que disminuye la temperatura, aumenta la dispersión de impurezas y disminuye la movilidad. Esto es justo lo contrario del efecto de la dispersión de celosía.
¿Qué es un ejemplo de semiconductor?
Algunos ejemplos de semiconductores son el silicio, el germanio, el arseniuro de galio y los elementos cercanos a la llamada “escalera metaloide” en la tabla periódica. Después del silicio, el arseniuro de galio es el segundo semiconductor más común y se usa en diodos láser, células solares, circuitos integrados de frecuencia de microondas y otros.
¿Cómo funcionan los semiconductores?
Los semiconductores funcionan debido al desequilibrio de los electrones que llevan carga negativa. Este desequilibrio de electrones genera cargas positivas (donde hay un exceso de protones) y negativas (donde hay un exceso de electrones) en dos extremos de las superficies del material semiconductor. Así es como funciona el semiconductor.
¿Cuáles son los 2 tipos de semiconductores?
Los semiconductores se dividen en dos grandes categorías: los semiconductores intrínsecos están compuestos de un solo tipo de material; el silicio y el germanio son dos ejemplos. Estos también se denominan “semiconductores no dopados” o “semiconductores tipo i”.
¿Cuál es el material semiconductor más común en la actualidad?
El silicio es el tipo de material semiconductor más utilizado.
¿Cuáles son los dos tipos principales de semiconductores?
Dos tipos principales de semiconductores son los semiconductores tipo n y tipo p. (i) semiconductores de tipo n. El silicio y el germanio (Grupo 14) tienen una conductividad eléctrica muy baja en estado puro.
¿Cuál es semiconductor puro?
Un semiconductor intrínseco (puro), también llamado semiconductor no dopado o semiconductor tipo i, es un semiconductor puro sin ninguna especie dopante significativa presente. En los semiconductores intrínsecos, el número de electrones excitados y el número de huecos son iguales: n = p.
¿Los semiconductores conducen la electricidad?
La conductividad eléctrica del semiconductor no es tan alta como la del metal, pero tampoco tan mala como la del aislante eléctrico. Por eso, este tipo de material se llama semiconductor – significa medio conductor. La brecha de banda para los aisladores es grande, por lo que muy pocos electrones pueden saltar la brecha. Los aisladores no conducen la electricidad con facilidad.
¿Por qué los semiconductores conducen electricidad a altas temperaturas?
No hay electrones allí para conducir la electricidad. En el caso de los semiconductores, a medida que aumenta la temperatura, los electrones en la banda de valencia adquieren suficiente energía para pasar a través de la “brecha de energía” a la banda de conducción. Cuando esto ocurre, estos electrones promovidos pueden moverse y conducir electricidad.
¿Cuáles son las aplicaciones de los semiconductores?
Los semiconductores se emplean en la fabricación de varios tipos de dispositivos electrónicos, incluidos diodos, transistores y circuitos integrados. Dichos dispositivos han encontrado una amplia aplicación debido a su compacidad, fiabilidad, eficiencia energética y bajo coste.
¿Por qué usamos semiconductores?
Los materiales semiconductores son útiles porque su comportamiento puede manipularse fácilmente mediante la adición deliberada de impurezas, lo que se conoce como dopaje. La conducción de corriente en un semiconductor ocurre debido a electrones móviles o “libres” y huecos de electrones, conocidos colectivamente como portadores de carga.
¿Qué hace un buen semiconductor?
El material básico de semiconductores más utilizado con diferencia es el silicio. Como hay muy pocos electrones libres disponibles para moverse alrededor del cristal de silicio, los cristales de silicio puro (o germanio) son buenos aislantes o, como mínimo, resistencias de muy alto valor.
¿Por qué los semiconductores suelen funcionar mejor a bajas temperaturas?
La conductancia en las uniones de semiconductores cambia con la temperatura. Las uniones son más conductoras a temperaturas más bajas, lo que aumenta las velocidades de conmutación y menos conductoras a temperaturas altas, lo que reduce la velocidad de conmutación. Es esta variación de la velocidad de conmutación la que puede causar diferentes características de funcionamiento.
¿Por qué la brecha de banda disminuye con la temperatura?
A medida que aumenta la temperatura, la energía de la banda prohibida disminuye porque la red cristalina se expande y los enlaces interatómicos se debilitan. Los enlaces más débiles significan que se necesita menos energía para romper un enlace y obtener un electrón en la banda de conducción. EG(0) es el valor límite de la banda prohibida a 0 K.
¿Cuál es el efecto de la temperatura en un semiconductor?
Cuando aumenta la temperatura: Cuando aumenta la temperatura, algunos de los enlaces covalentes se rompen debido a la energía térmica suministrada a los semiconductores. Ahora se liberan los electrones, que se dedicaban a la formación de enlaces. Así, a alta temperatura, el semiconductor ya no se comporta como aislante.
¿Qué es un semiconductor de tipo p? ¿Dé un ejemplo?
Ejemplos. El silicio dopado con boro, el silicio dopado con aluminio, el germanio dopado con boro, etc. son ejemplos de semiconductores de tipo p.
¿Por qué se crean agujeros en el semiconductor tipo p?
El semiconductor formado por la adición de impurezas trivalentes en ellos se conoce como semiconductor de tipo p. El semiconductor puro tiene cuatro electrones en su capa de valencia y la impureza trivalente tiene tres electrones de valencia. Luego, este espacio se llena con el electrón de valencia en los átomos vecinos creando un agujero en ese átomo.
¿Qué es N y p semiconductor?
Los materiales de tipo p y tipo n son simplemente semiconductores, como el silicio (Si) o el germanio (Ge), con impurezas atómicas; el tipo de impureza presente determina el tipo de semiconductor.