¿Qué es la Física de Semiconductores?
¿Qué es la Física de Semiconductores?
Definición de Física de Semiconductores
La física de semiconductores se define como el estudio de materiales con conductividad eléctrica entre conductores e aislantes, principalmente involucrando elementos como el silicio y el germanio.
Propiedades de los Semiconductores
Los semiconductores tienen una resistividad moderada y un coeficiente de resistencia negativo con la temperatura, lo que significa que su resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.
Enlace Covalente
Los electrones de valencia en los átomos de semiconductores desempeñan un papel vital en el enlace entre los átomos en el cristal del semiconductor. El enlace entre átomos ocurre porque cada átomo tiene una tendencia a completar su capa más externa con ocho electrones.
Cada átomo de semiconductor tiene cuatro electrones de valencia y puede compartir cuatro electrones de átomos vecinos para completar ocho electrones en su capa más externa. Esta compartición de electrones crea enlaces covalentes.
Cada átomo de semiconductor forma cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos vecinos en el cristal. Eso significa, que se crea un enlace covalente con cada uno de los cuatro átomos vecinos de semiconductor. La figura siguiente muestra los enlaces covalentes formados en un cristal de germanio.
En el cristal de germanio, cada átomo tiene ocho electrones en su última órbita. Pero en un átomo de germanio aislado, hay 32 electrones. La primera órbita consiste en 2 electrones. La segunda órbita consiste en 8 electrones. La tercera órbita consiste en 18 electrones y los 4 electrones restantes están en la cuarta o órbita más externa.
Pero en un cristal de germanio, cada átomo comparte 4 electrones de valencia de cuatro átomos vecinos para llenar su órbita más externa con ocho electrones. De esta manera, cada uno de ellos en el cristal tendrá ocho electrones en su órbita más externa.
Formar enlaces covalentes asocia cada electrón de valencia con un átomo, dejando sin electrones libres en un cristal de semiconductor ideal. Los átomos están ordenadamente dispuestos debido a estos enlaces, creando la estructura cristalina de un semiconductor.
Teoría de Bandas de Energía
Los semiconductores tienen un pequeño espacio de energía entre las bandas de valencia y conducción, permitiendo que los electrones se muevan y conduzcan electricidad cuando se aplica energía.
Tipos de Semiconductores
Semiconductor Intrínseco
Semiconductor Extrínseco
Semiconductor N y P
