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Características de los Semiconductores

Características de los Semiconductores
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En química se aprende que, en condiciones normales, los átomos que poseen 4 electrones en la última capa de valencia no son estables.

Los semiconductores se clasifican en ese grupo, pero debido a la forma en la que se agrupan sus átomos (cada átomo permanece equidistante en relación a otros cuatro átomos, o sea, forman una estructura cristalina).

Estos consiguen alcanzar la estabilidad haciendo cuatro uniones químicas covalentes, consiguiendo 8 electrones en la última capa, y como consecuencia permanecen estables químicamente.

Características de los semiconductores

Los semiconductores forman Bandas de energía.

Se forman bandas, separadas por espacios vacíos. A la última banda se la llama banda de conducción. Luego abajo se encuentra la banda de valencia, y por debajo de las otras capas. En la temperatura 0K, la banda de conducción va a estar totalmente vacía, y la banda de valencia totalmente ocupada.

Cuando el material se calienta, algunos electrones salen de la banda de valencia y pasan a la banda de conducción. Esto solamente es posible debido a la ganancia de energía en el electrón, pues para pasar a una banda superior, debe tener suficiente energía (representado por ΔE).

Conclusión parcial

Bajo temperatura 0K los semiconductores poseen la capa de valencia totalmente ocupada y un ΔE relativamente bajo (entre el ΔE de los conductores y de los aislantes), lo que posibilita controlar la conductividad de ellos variando la temperatura.

Dopaje

Como los semiconductores en condiciones normales presentan una conducción muy baja, algunos átomos (en un proceso muy preciso) son sustituidos por impurezas, con la finalidad de aumentar la conductividad.

Impureza donadora

Corresponde a los elementos químicos que poseen cinco electrones en la última capa, que si se colocan en las estructura del semiconductor, tendrán cuatro electrones haciendo uniones covalentes (sobra uno, que queda prácticamente libre). El semiconductor dopado con una impureza donadora es denominado del tipo N.

Impureza aceptora

Corresponde a los elementos químicos que poseen tres electrones en la última capa, que si se colocan en la estructura del semiconductor, tendrán dos electrones realizando uniones covalentes (falta uno, lo que hace que se forme un agujero). El semiconductor dopado con una impureza aceptadora es denominado del tipo P.