Corriente eléctrica en semiconductores: Conductividad, corriente de difusión y diodos, Diapositivas de Electrónica

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Corriente de desplazamiento

Movimiento aleatorio con un campo eléctrico aplicado

Movimiento aleatorio sin un campo eléctrico aplicado

Conductividad

Velocidad de desplazamiento promedio

Densidad de corriente

Conductividad

Número de portadores de carga

Movilidad

Corriente

Teoría según la cual se describe la estructura

electrónica de un material como una estructura de

bandas electrónicas, o simplemente estructura de

bandas de energía. La teoría se basa en el hecho

de que en una molécula los orbitales de un átomo

se solapan produciendo un número discreto de

orbitales moleculares.

• Las bandas de conducción y de valencia se solapan.
• Existe un gran número de electrones en la banda de conducción a temperatura ambiente.
  • Existen electrones en la banda de conducción a temperatura ambiente.
    • Banda de conducción vacía
    • Banda de valencia llena
    • Gran cantidad de energía es requerida para desplazar un electrón de la banda de valencia a la de conducción

 Cuando a un cristal de silicio se lo expone a una temperatura alta, nos daria como resultado un electron libre, dejando un vacio en el que se encontraba, este vacio se le denomina como hueco, este mismo hueco atraera a un electron cercano, y si este cristal es expuesto a una corriente electrica, quedara sin ningun hueco ni electrons libres. Por lo tanto un semiconductor intrinseco es un aislante.

 Incrementa o reduce la conductividad en el semiconductor ya que existen electrones libres, este cristal de silicio puro será dopado con un material pentavalente, cuya estructura tiene 5 electrones en su última capa de valencia como por ejemplo el arsénico y el fosforo (impureza donadora).

Semiconductores extrínsecos

SEMICONDUCTOR TIPO P:

En contra parte existe la posibilidad de donar al cristal de silicio con impurezas aceptadoras introduciendo un átomo de otro material pero ahora TRIVALENTES cuyas estructuras llevan 3 electrones en su última capa de valencia como el boro el aluminio y el galio , cuando la impureza trivalente se introduce al cristal intrínseco este dona un hueco y por lo tanto se denomina impureza aceptadora. En este caso se formara ion positivo.

 El semiconductor tipo n por que fue dopado con impurezas tiene electrones libres y unos cuantos huecos por la emisión térmica, tiene una resistencia baja. Cuando lo polarizamos existe un flujo de electrones, los electrones libres se van al lado positivo y los huecos se van al lado negativo, ahora que el semiconductor esta en reposo se comporta como un aislante perfecto

 La union de ambos se la denomina UNION PN es aquella unión de los dos materiales, la linea que los divide se llama LINEA DE UNION, algunos de los electrones en el material tipo p pueden atravesar la línea de unión, estos tendran poco tiempo siendo electrones libres ya que los huecos los atraerán y se combinaran con ellos. cuando eso ocurre el hueco desaparece y se une con el electron formando en la línea de unión una zona llamada zona de deplexion y en los costados de esta zona, se denomina zona de agotamiento o empobrecimiento llamada asi por que la región cercana a la unión se queda sin portadores de carga o sea electrones del lado n y huecos del lado p.

 Es un elemento de circuito no lineal muy simple, tiene una relación entre el voltaje.  Un diodo es la unión p-n, polarizamos en directa, colocando al material n una placa negativa y al material p una placa positiva, para que estas placas tengan esten polarizadas se pone una fuente de tensión continua, conectamos positivo con positivo y negativo con negativo, y debido al potencial de la fuente circula una corriente, colocamos una resistencia delimitadora de corriente.

 Lo que ocurre es que ya el electon en el lado p,

será atraído por un hueco, y será transferido de

hueco en hueco libre como en cadena hasta la

placa positiva. Ya que los electrones son

millones en el lado n, estos al pasar a la región

p se convierten en electrones de valencia de los

atomos trivalentes de la placa positiva y asi

llegar a esta.

 Un diodo polarizado en directa conduce una

corriente eléctrica siempre y cuando el

potencial de la fuente sea mayor a 0.7volts en

el silicio y 0.3 volts para el germanio