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Instituto Tecnológico de Celaya.

Electrónica análoga.

Semiconductores tipo N y P González Sánchez Bruno. Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Celaya. Departamento de Mecatrónica. [email protected]

I.INTRODUCCION. Este documento presenta una investigación acerca de los semiconductores tipo P y N, haciendo especial énfasis en los fundamentos y definiciones generales, como se componen, donde y para qué son aplicados y algunos ejemplos varios, al final se presenta la conclusión final de la investigación y las referencias de apoyo. II. JUSTIFICACION.

temperaturas se comportan más como aislantes y a altas temperaturas como conductores, la razón de esto es que los electrones de valencia de los materiales semiconductores están muy ligeramente ligados al núcleo y basta algo de energía para liberar estos electrones de los enlaces covalentes que mantienen con los átomos vecinos y poder moverse libremente por todo el elemento, solo a muy bajas temperaturas los enlaces covalentes son III.DESARROLLO. lo suficiente mente fuertes como para que el La estructura atómica de los materiales que material se comporte como un aislante. existen en la naturaleza varía de acuerdo a cada A los materiales semiconductores puros se material, lo cual provoca que cada uno de los materiales se comporte diferente al tratar de les conoce como intrínsecos, los cuales forman conducir electricidad por sobre ellos, es entonces estructuras cristalinas periódicas limpias de que identificamos 3 grandes ramas al clasificar impurezas, en 3 dimensiones, cabe destacar que el estos materiales en: conductores, aislantes y los silicio y el germanio dos semiconductores populares los cuales tienen 4 electrones de valencia se semiconductores. encuentran en estado intrínseco a temperaturas Materiales semiconductores. bajas, mientras que, si se encuentran con impurezas Los semiconductores son materiales que se le denomina extrínsecos. Para el estudio de los sistemas análogos eléctricos o circuitos eléctricos es necesario comprender como se componen y comportan a nivel atómico los conductores y semiconductores, como es que sus propiedades conductivas se pueden alterar al modificar ciertos factores o dopar materiales.

tienen una conductividad eléctrica inferior a la de Semiconductores extrínsecos. un conductor pero mayor a la de un aislante, es conocido que los semiconductores a muy bajas

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Los definimos como materiales semiconductores puros contaminados con impurezas en mínimas proporciones (una partícula en un millón), a este proceso también se le conoce como dopaje. En la práctica esas impurezas son integradas voluntariamente con el fin de mejorar las propiedades conductivas de un material semiconductor se conocen 2 tipos. 

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Trivalentes. Son aquellos elementos que en su capa de valencia solo cuentan con 3 electrones (boro, galio, indio), también se les conoce como tipo P. Pentavalentes. Aquellos elementos con 5 electrones en su capa de valencia (fosforo, antimonio, arsénico), también se les conoce como tipo N.

En este caso se contamina una estructura cristalina de un semiconductor, con elementos que tienen solo 3 electrones de valencia (imagen 2), entonces al sustituir un átomo de silicio por una impureza de 3 electrones de valencia, queda un hueco donde debería de ir un electrón el cual se mueve fácilmente por la estructura como si fuera portador de una carga positiva, en este caso los huecos son los portadores mayoritarios.

Tipo N. En este caso se contamina a un material semiconductor en el que generalmente sus átomos cuentan con 4 electrones de valencia, con átomos de elementos cuyas orbitas de valencia cuentan con 5 electrones. Al sustituir un átomo del semiconductor por una impureza pentavalente (imagen 1), se completan los orbitales y un electrón queda libre para moverse por todo el material semiconductor, este cargado con carga negativa, se dice entonces que tenemos un material donador de electrones donde estos son los portadores mayoritarios.

Imagen 2. Red cristalina con un átomo desplazado de silicio por una impureza trivalente.

IV.CONCLUCION. Los materiales semiconductores además de poseer características y comportamientos singulares por su estructura cristalina, pueden ser dopados para mejorar sus capacidades conductivas, estos pueden ser del tipo N o tipo P, los que solo difieren por ser en los del tipo P los electrones lo portadores mayoritarios y en los del tipo N los huecos.

V.FUENTES. [1]http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress .com/2008/04/materiales-semiconductores.pdf Imagen 1. Red cristalina con un átomo desplazado de silicio por una impureza pentavalente.

Tipo P.

[2]http://www.etitudela.com/Electrotecnia/downloa ds/introduccion.pdf

Instituto Tecnológico de Celaya.

Electrónica análoga.

[3]http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/te cnicas/electro_gen/teoria/tema1.pdf [4]http://materias.fi.uba.ar/7206/Semic.pdf