Què és la Física dels Semiconductors?
Què és la Física dels Semiconductors?
Definició de Física dels Semiconductors
La física dels semiconductors es defineix com l'estudi de materials amb conductivitat elèctrica entre conductors i aïllants, principalment involucrant elements com el silici i el germàni.
Propietats dels Semiconductors
Els semiconductors tenen una resistivitat moderada i un coeficient de temperatura de resistència negatiu, volent dir que la seva resistència disminueix amb l'augment de la temperatura.
Enllaç Covalent
Els electrons de valència en els àtoms de semiconductor tenen un paper vital en l'enllaç entre àtoms en el cristall de semiconductor. L'enllaç entre àtoms ocorre perquè cada àtom tendeix a omplir la seva capa més externa amb vuit electrons.
Cada àtom de semiconductor té quatre electrons de valència i pot compartir quatre electrons d'àtoms veïns per completar vuit electrons en la seva capa més externa. Aquesta compartició d'electrons crea enllaços covalents.
Cada àtom de semiconductor crea quatre enllaços covalents amb quatre àtoms veïns en el cristall. Això significa que s'hi crea un enllaç covalent amb cadascun dels quatre àtoms veïns de semiconductor. La figura següent mostra els enllaços covalents formats en un cristall de germàni.
En el cristall de germàni, cada àtom té vuit electrons en la seva darrera òrbita. Però en un àtom de germàni aïllat, hi ha 32 electrons. La primera òrbita consta de 2 electrons. La segona òrbita consta de 8 electrons. La tercera òrbita consta de 18 electrons i els 4 electrons restants estan en la quarta o màxima òrbita externa.
Però en un cristall de germàni, cada àtom comparteix 4 electrons de valència d'atzar de quatre àtoms veïns per omplir la seva òrbita més externa amb vuit electrons. D'aquesta manera, cadascun d'ells al cristall tindrà vuit electrons en la seva òrbita més externa.
Formar enllaços covalents associa cada electró de valència amb un àtom, deixant cap electró lliure en un cristall de semiconductor ideal. Els àtoms estan ordenadament disposats gràcies a aquests enllaços, creant la estructura cristal·lina d'un semiconductor.
Teoria de les Bandes d'Energia
Els semiconductors tenen un petit interval d'energia entre les bandes de valència i de conducció, permetent als electrons moure's i conduir electricitat quan s'aplica energia.
Tipus de Semiconductors
Semiconductor Intrínsec
Semiconductor Extrínsec
Semiconductor de tipus N i P
