TECNOLOGÍA: Electrónica: Materiales y componentes semiconductores - 1ª parte
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Tecnología

ELECTRÓNICA

Materiales y componentes semiconductores - 1ª parte


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Introducción

letra capitular Existen materiales como el germanio y el silicio, en que el salto energético entre la banda de valencia y la banda de conducción es relativamente pequeño; los electrones pueden saltar fácilmente de una banda a otra.

En estos materiales, la conducción se verá favorecida por un aumento de temperatura, ya que la agitación térmica posibilitará el paso de electrones de la banda de valencia a la de conducción.

En el caso que nos ocupa, puede producirse la transición incluso a temperatura ambiente. A estos materiales se les denomina semiconductores y son la base de la electrónica actual.

El paso de corriente en los semiconductores

La característica común que presentan los semiconductores, como el silicio o el germanio, es la de poseer cuatro electrones en su capa de valencia. Esta estructura electrónica permite la agrupación de los átomos, formando una estructura reticular en la que cada uno de ellos queda rodeado por otros cuatro. Entre dichos átomos se establece un enlace covalente, por compartición de un par de electrones.

A bajas temperaturas, la estructura del semiconductor se establece y se comporta como un aislante. No obstante, al aumentar la temperatura y debido a la proximidad de la banda de conducción, algunos electrones abandonan la capa de valencia y pasan a la de conducción. Estos electrones contribuyen a establecer una corriente eléctrica cuando se aplica un campo eléctrico exterior.

Al mismo tiempo, su paso a la banda de conducción origina un hueco en la banda de valencia. Ese hueco permite que los electrones de la capa de valencia adquieran cierta movilidad al desplazarse para rellenarlo, produciéndose así nuevos huecos.

Existe, por tanto, una conducción por «huecos». Dado que el hueco representa la falta de un electrón, su movimiento puede considerarse equivalente al de una carga +e positiva.

Se establece, por tanto, una doble conducción en el semiconductor: por un lado, la correspondiente a los electrones que han saltado a la banda de conducción, y por otro, la que corresponde al movimiento de los huecos en la banda de valencia.

A esta conductividad de los semiconductores se le denomina conductividad intrínseca, por ser propia del semiconductor. Como ya hemos dicho, la conductividad intrínseca dependerá de la temperatura, aumentando a medida que lo haga ésta.

Para evitar el efecto de la temperatura se modifica la conductividad de los semiconductores de una forma más estable, añadiendo pequeñas cantidades de otro elemento, denominadas impurezas, mediante un proceso denominado dopado del semiconductor.

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