¿Qué es la concentración del portador?
La concentración de portador
es el número de electrones disponibles para pasar a través de un semiconductor. Un semiconductor es un dispositivo electrónico que llevará a cabo electricidad cuando se aplique una fuente de energía. Los cristales o los materiales amorfos, o no cristalinos, se fabrican para formar material semiconductor. Se pueden agregar pequeñas cantidades de moléculas metálicas, llamadas dopantes, para proporcionar electrones adicionales para transportar corriente eléctrica.
Una molécula está compuesta por un núcleo central rodeado de anillos o conchas de electrones que están constantemente en movimiento. Algunos materiales, llamados donantes, tienen un electrón relativamente lejos del núcleo que puede ser desalojado por corrientes eléctricas o luz solar. Diferentes moléculas, llamadas aceptores, carecen de un electrón en la cubierta exterior y pueden tomar electrones libres que están presentes. Un semiconductor utiliza moléculas de donantes y aceptores colocadas en material cristalino o amorfo. Los espacios para electrones en materiales aceptantes a menudo se denominan agujeros.
Silicon,Tanto cristalino como amorfo, se usa comúnmente para semiconductores. Puede transmitir algunos electrones como material puro a diferentes temperaturas. Esto se conoce como la concentración intrínseca del portador. El silicio puro rara vez se usa como semiconductor porque la concentración intrínseca es bastante baja. Otros materiales, como el germanio o el carburo de silicio, tienen una mayor concentración de portador intrínsecos y pueden usarse como semiconductores puros.
pequeñas cantidades de dopantes pueden cambiar las propiedades de un semiconductor y permitir el flujo de electrones con menos resistencia. La medición de la capacidad de electrones para semiconductores dopados se conoce como la concentración de portador extrínseco. Este valor se utiliza para calcular las propiedades eléctricas del semiconductor en un circuito electrónico. Los cambios en la concentración de portadores al controlar el dopaje afectarán las propiedades eléctricas del semiconductor.
un semicoNductor contiene tres secciones. La banda de conducción está dopada con moléculas traza que tienen exceso de electrones. El material de brecha, normalmente un material puro sin dopaje, se coloca en el medio. La última capa es la capa de valencia, donde el material está dopado con moléculas traza que carecen de electrones.
Hay muchos usos comunes para semiconductores distintos de los dispositivos electrónicos. Los paneles solares están compuestos por células de silicio amorfo conectadas a circuitos eléctricos. La energía de la luz solar libera electrones en la banda de conducción que pasa a través de los semiconductores de silicio y crea una corriente eléctrica. La electricidad creada a partir de paneles solares se usa típicamente para cargar bancos de batería para su uso posterior.
diodos emisores de luz, o LED, son dispositivos comunes utilizados para iluminar casas, negocios y vehículos. Una corriente eléctrica activa un semiconductor que contiene dopantes que dan luz visible cuando los electrones pasan a través de ellos. Los LED crean muy poco exceso de calor, son Energy eficiente, y tiene una larga vida útil.