CRITALES

QUE SON CRISTALES INTRÍNSECOS Y EXTRINSECOS

Semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla adjunta

CRISTALES P Y N

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SEMICONDUCTOR TIPO n

Para obtener electrones adicionales en la banda de conducción se agregan átomos pentavalentes, que tienen 5 electrones en la órbita de valencia. Después de agregar los átomos pentavalentes al cristal puro de silicio, los átomos de este continúan siendo casi los mismos pero ahora se tiene un átomo pentavalente entre 4 vecinos. El átomo pentavalente tiene originalmente 5 electrones en su orbita de valencia, por lo que, después de formar enlaces covalentes con sus vecinos, este átomo central tiene un electrón extra que no interviene en el enlace. Como la órbita de valencia no puede tener a mas de 8 electrones, el electrón adicional debe desplazarse a la órbita de la banda de conducción.
Si se agrega una pequeña cantidad de arsénico o fósforo al silicio, existirá en el material un ligero exceso de cargas negativas.
Esto se debe a que estas sustancias tienen 5 electrones en su órbita externa. El quinto electrón (carga negativa) no puede unirse con ningún átomo y queda flotando como un electrón libre o portador potencial de la corriente.
Este nuevo material obtenido es conocido como un semiconductor tipo N, porque tiene un exceso de cargas negativas.

SEMICONDUCTOR TIPO p:

¿Cómo puede contaminarse un cristal pata tener huecos en exceso? Usando impurezas trivalentes (las que tienen solo tres electrones en su órbita externa).
Después de agregar la impureza, se logra que cada átomo trivalente se encuentre entre cuatro vecinos. Como cada átomo trivalente aporta solo tres electrones de su órbita de valencia, únicamente siete electrones se moverán en esta órbita. En otras palabras, aparece un hueco en cada uno de estos átomos. Al controlar la cantidad de impurezas que se agregan, se puede controlar también él numero de huecos presentes en el cristal contaminado.
Un semiconductor contaminado con impurezas trivalentes se conoce como semiconductor tipo p, en donde p significa positivo.
Cuando se agrega al silicio, boro o galio, habrá una pequeña deficiencia de cargas negativas. Como resultado habrá huecos en el semiconductor.
El hueco puede ser tomado como un lugar cargado positiva mente o portador de carga positiva. El material resultante es conocido como un semiconductor de material tipo p.

IMPUREZAS DONADORAS Y ACEPTADORAS

UNIÓN PN

Se denomina unión PN a la estructura fundamental de los componentes electrónicos comúnmente denominados semiconductores, principalmente diodos y transistores. Está formada por la unión metalúrgica de dos cristales, generalmente de silicio (Si), aunque también se fabrican de germanio (Ge), de naturalezas P y N según su composición a nivel atómico. Estos tipos de cristal se obtienen al dopar cristales de metal puro intencionadamente con impurezas, normalmente con algún otro metal o compuesto químico. Es la base del funcionamiento de la energía solar fotovoltaica.