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el electrón al moverse contribuye a la conducción y deja una
vacante llamada hueco. Este hueco puede ser ocupado por otro electrón. Surge así
un portador de carga positiva y otro negativo denominado par electrón-hueco. Si
aparecen en el cristal muchos pares de este tipo puede ocurrir que choquen un
electrón y un hueco produciéndose una recombinación, en este caso ninguno de los
dos toman parte en la conducción. Con el tiempo se establece un equilibrio, es
decir, el número de pares engendrados será igual al de recombinaciones, siendo
la conductividad constante, es lo que se denomina conductividad intrínseca del
material a una temperatura determinada. Si aumentamos la temperatura, el
movimiento térmico aumentará la intensidad originando un mayor número de pares,
con lo que se establecerá el equilibrio para una mayor concentración. Este
efecto puede producirse tanto por energía térmica como por energía luminosa. El
número Z de portadores de cargas libres aumenta aproximadamente de forma
exponencial con la temperatura y para una temperatura determinada, depende de la
energía necesaria para romper la ligadura, magnitud característica del
semiconductor.
Conducción Extrínseca: Cuando a una cristal
de cualquier elemento (por ejemplo el Silicio (Si)) le introducimos un átomo
distinto pero que sea pentavalente (por ejemplo Antimonio (Sb)) sobra un
electrón que no es necesario para producir los enlaces en la estructura
cristalina. Una pequeña energía será suficiente para soltarlo del átomo
introducido y convertirlo en el electrón de conducción. Sólo con la energía
correspondiente a la temperatura ordinaria para que los electrones sobrantes del
Sb queden sueltos eliminando los propios huecos existentes por la propia
continuidad del cristal y quedando al final una conducción eléctrica producida
sólo por lo electrones, el Sb queda entonces cargado positivamente y recibe el
nombre de “dador”. A esta forma de conducción se le llama de tipo “N” y a la
impurificación del cristal con el dador se le denomina dopar el cristal. Cuando
se dopa el Si con un átomo trivalente, por ejemplo el Aluminio (Al) el proceso
es análogo. Aquí hay un puesto vacante que puede ser ocupado por un electrón con
lo que resulta un hueco. Al Átomo introducido (Al) se le llama “aceptor” y al
mecanismo de conducción, debido a los huecos se le llama de tipo “P”. De lo
dicho anteriormente podemos deducir que el tipo de conducción depende de los
portadores de cargas libres que se encuentran y no del cristal, este en conjunto
permanecerá neutro.
Efecto Hall: Da una confirmación
experimental de la conductividad en los semiconductores a la vez que permite
medir el tipo de carga de los portadores y su concentración. De su experimento
según varios parámetros nos da información sobre el tipo de semiconductor que
es. (Articulo enviado por: Juan Tapia Rodriguez,
Email: Prefiere anonimato) |
