MATERIALES SEMICONDUCTORES

Materiales semiconductores 

Estos tipos de materiales se forman con elementos del grupo 4 o bien por por medio de combinaciones de elementos del grupo 3 y 5, de la tabla periodica. Los materiales semiconductores son naturalmentes INTRINSECOS es decir,  que idealmente están  construidos solo por el elemento principal, careciendo de otros elementos   e impuresas

Así como los materiales intrínsecos, podemos encontrar  materiales semconductores extrínsecos. Estos, siendo generalmentes monocristalinos  (muy regulares) tienen una pequeña cantidad, controlada de impuresas, las cuales son seleccionadas previamentes. Entre las impurezas típicas mas utilizadas se encuentran elementos del grupo 3 y 5 de tabla periodica.

Las impurezas tienen como función alterar las estructuras del semiconductor anfitrión, variando considerablemente las propiedades de conducción eléctrica de este ultimo, confiriéndoles una sierta polaridad, pudiendo ser:

·         P ( exeso de carga positiva)

·         N (exeso de carga negativa)

De los elementos utilizados son:

·        
Silicio

                           Grupo 4 de la tabla periodica

·        Germanio

Es importante destacar q estos elementos en condiciones normales  son aislantes pero con siertas modificaciones en su estructura molecular se convierten en conductores, siendo estas:

Silicio: posee 4 electrones de valencia, es decir que en su ultima orvita  (exterior)  solo presenta  4 electrones

Silico tipo N :

 Existen elementos tales como: antimonio, arsénico, etc.  que poseen 5 elementos de valencia. Si algunos de estos elementos, los unimos con el silicio, se producirán enlaces incompletos ya que uno de los elementos quedaran con un electrón libre por estar las orbitas completas.

El resultado de la combinación del silicio con la impureza de antimonio es un cristal denominado “silicio tipo N”  ya que existen cargas negativas libres

Silicio tipo “P” :

Si en lugar de introducir átomos pentavalentes al cristal de silicio o de germanio lo dopamos añadiéndoles átomos o impurezas trivalentes como de galio (Ga), al unirse esa impureza en enlace covalente con los átomos de silicio quedará un hueco o agujero, debido a que faltará un electrón en cada uno de sus átomos para completar los ocho en su última órbita. En este caso, el átomo de galio tendrá que captar los electrones faltantes, que normalmente los aportarán los átomos de silicio, como una forma de compensar las cargas eléctricas. De esa forma el material adquiere propiedades conductoras y se convierte en un semiconductor extrínseco dopado tipo-P (positivo), o aceptante, debido al exceso de cargas positivas que provoca la falta de electrones en los huecos o agujeros que quedan en su estructura cristalina.