¿Cuáles son los diferentes tipos de semiconductores?
Hay dos tipos básicos de semiconductores; lo intrínseco y lo extrínseco. El material que comprende un semiconductor intrínseco se encuentra en un estado generalmente puro. El semiconductor extrínseco se puede clasificar adicionalmente como tipo N o tipo P. Este es uno al que se han agregado impurezas para producir el estado deseado. Los semiconductores de tipo N y de tipo P son semiconductores extrínsecos a los que se han agregado diferentes impurezas y, en consecuencia, tienen diferentes propiedades conductoras.
Un semiconductor es generalmente un sólido cristalino en el que la conductividad debido al flujo de electrones es entre el metal y un aislante. Los semiconductores intrínsecos son tales materiales con poca o ninguna impureza, siendo el silicio el más utilizado. La estructura de red atómica de los cristales de silicio se compone de enlaces covalentes perfectos, lo que significa que hay pocos electrones libres para moverse. El cristal es casi un aislante. A medida que las temperaturas se elevan por encima del cero absoluto, la probabilidad de inducir el flujo de electrones enEl material aumenta.
Este efecto puede aumentar considerablemente al introducir impurezas en la estructura de la red que hacen que un mayor número de electrones libres estén disponibles. El proceso de agregar ciertas impurezas a los semiconductores se conoce como dopaje. La impureza agregada se denomina dopante. La cantidad de dopante agregado a un semiconductor intrínseco cambia proporcionalmente su nivel de conductividad. Los semiconductores extrínsecos son los productos del proceso de dopaje.
Los dopantes se denominan aceptores o donantes, y cambian las concentraciones del portador de carga de un semiconductor. Hay dos tipos de portadores de carga en semiconductores; Un electrón libre y el orificio donde el electrón solía estar en la banda de valencia de un átomo. El electrón es un portador de carga negativo, y el agujero se considera portador de carga positivo de la misma magnitud. Los dopantes donantes tienen más electrones de banda de valenciaque el material que reemplaza, permitiendo más electrones libres. Los dopantes aceptores tienen menos electrones de banda de valencia que el material que reemplaza, creando más agujeros.
Los semiconductores de tipo N son semiconductores extrínsecos en los que se han utilizado los dopantes donantes. Resultados un aumento en los portadores de carga de electrones negativos. Los portadores de carga negativa se denominan portador mayoritario en el tipo N, mientras que los portadores de carga positiva se denominan minoría.
Los semiconductores de tipo P son el resultado del uso de dopantes aceptantes. Como los lazos covalentes de la reforma de la red, quedan agujeros en las bandas de valencia del material circundante. El aumento en los agujeros aumenta la concentración de portadores de carga positivos. El portador mayoritario para el tipo P sería positivo y la minoría negativa.
Por dopaje, los semiconductores se pueden producir con propiedades conductoras diferentes y complementarias. Una aplicación importante de esto es la unión P-n, donde los semiconductores de tipo P y de tipo N son BroUght en contacto cercano. Un efecto de la unión es permitir que los agujeros y los electrones se combinen, produciendo luz. Este es un diodo emisor de luz (LED). La unión P-N también forma un diodo donde la electricidad puede fluir en una dirección a través de la unión, pero no en la otra, un requisito para la electrónica digital.