Que son as Bandas de Enerxía do Silicio
Que son as Bandas de Enerxía do Silicio?
Definición de Silicio
O silicio defínese como un semiconductor con propiedades intermedias entre as dun condutor e as dun aislante, fundamental para a electrónica.
O silicio defínese como un semiconductor con menos eléctrons libres que un condutor pero máis que un aislante. Esta característica única fai que o silicio se use amplamente na electrónica. O silicio ten dous tipos de bandas de enerxía: a banda de conducción e a banda de valencia. A banda de valencia forma por niveis de enerxía con eléctrons de valencia. A temperatura absoluta de 0oK, a banda de valencia está chea de eléctrons, e non circula corrente.
A banda de conducción é a banda de nivel de enerxía superior onde se atopan os eléctrons libres, que poden moverse polo sólido. Estes eléctrons libres son responsables da circulación da corrente. A brecha de enerxía entre a banda de conducción e a banda de valencia chámase brecha de enerxía prohibida. Esta brecha determina se un material é un metal, un aislante ou un semiconductor.
O tamaño da brecha de enerxía prohibida determina se un sólido é un metal, un aislante ou un semiconductor. Os metais non teñen brecha, os aislantes teñen unha brecha grande, e os semiconductores teñen unha brecha moderada. O silicio ten unha brecha prohibida de 1.2 eV a 300 K.
Nun cristal de silicio, as ligazóns covalentes mantén xuntos os átomos, facendo que o silicio sexa electricamente neutro. Cando un electrón se separa da súa ligazón covalente, deixa un burato. A medida que aumenta a temperatura, máis eléctrons saltan á banda de conducción, creando máis buratos na banda de valencia.
Diagrama de Bandas de Enerxía do Silicio
O diagrama de bandas de enerxía do silicio mostra os niveis de enerxía dos eléctrons. No silicio intrínseco, o nivel de Fermi está no medio da brecha de enerxía. Doper o silicio intrínseco con átomos donadores converteuno en tipo n, movendo o nivel de Fermi máis preto da banda de conducción. Doper con átomos aceptores converteuno en tipo p, movendo o nivel de Fermi máis preto da banda de valencia.
Diagrama de Bandas de Enerxía do Silicio Intrínseco
Diagrama de Bandas de Enerxía do Silicio Extrínseco
