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Propiedades de los semiconductores

¿Cuáles son las propiedades de los semiconductores? Una propiedad importante en los semiconductores es que posibilita el poder modificar su resistividad de manera controlada entre márgenes muy amplios.

La razón primera de este comportamiento diferente reside en su estructura atómica, básicamente en la distancia interatómica de sus átomos en la red así como el tipo de enlace entre ellos. Así el enlace atómico depende del número de electrones de valencia de los átomos formantes del enlace y de la electronegatividad de los mismos.

Propiedades de los semiconductores


Electrones de la capa externa

Los electrones de la capa externa o electrones de valencia son los que determinan y forman los enlaces y los que en su momento pueden determinar el carácter conductivo o no de él.

En un semiconductor formado por dos elementos químicos diferentes (Arseniuro de Galio) la asimetría conlleva en general una cierta pérdida de carácter covalente puro, en el sentido de desplazar el centro de gravedad de la carga hacia uno u otro átomo.

El parámetro que determina este desplazamiento es la electronegatividad de los átomos constituyentes. Cuanto más diferente sea, mayor será el desplazamiento y el enlace será más iónico que covalente.

semiconductor

Estructura cristalina de los semiconductores

La estructura cristalina de los tipos de semiconductores es en general compleja aunque puede visualizarse mediante superposición de estructuras más sencillas.

La estructura más común es la del diamante, común a los semiconductores Si y Ge, y la del Zinc-Blenda que es la del Arseniuro de Galio.

En estas redes cristalinas cada átomo se encuentra unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes con simetría tetraédrica. Se requiere que posean unas estructuras cristalinas únicas, es decir, que sea monocristal. Dependiendo de cómo se obtengan éste puede presentarse en forma de monocristal, policristal y amorfo.

Comportamiento eléctrico de los materiales semiconductores

El comportamiento electrico de los materiales semiconductores (resistividad y movilidad) así como su funcionamiento depende de la estructura cristalina del material de base, siendo imprescindible la forma monocristalina cuando se requiere la fabricación de circuitos integrados y dispositivos electroópticos (láser, leds).

Transporte de carga en semiconductores

En lo referente al transporte de carga en semiconductores el fenómeno de las colisiones de los portadores con otros portadores, núcleos, iónes y vibraciones de la red, disminuye la movilidad. Ello guarda relación con el parametro de la resistividad (o conductividad) definido como la facilidad para la conducción eléctrica, depende intrínsecamente del material en cuestión y no de su geometria.

Así pues en los fenómenos detransporte en semiconductores y a diferencia de los metales, la conducción se debe a dos tipos de portadores, huecos y electrones.

Naturaleza de los semiconductores

Naturaleza

Los semiconductores son materiales que con respecto a la conductividad eléctrica, se hallan entre los materiales aislantes y metales; los límites de su resistencia específica se hallan entre diez elevado a menos siete ohmios por metro en los metales y diez elevado a trece ohmios por metro en los aislantes.

Estos proceden del grupo IV (elementos tetravalentes – forman 4 enlaces covalentes -), Silicio (Si) y Germanio (Ge) principalmente, los grupos IIIA / VA (Arsénico (As) y Antimonio (Sb)), como el Arseniuro de Galio y el Antimoniuro de Indio.

Compuestos de los grupos II A / VIA (Seleniuros y Telururos).

También aleaciones de Bismuto (Bi) y Antimonio (Sb), así como materiales orgánicos (Antralenos) y compuestos iónicos.

Tabla períodica donde los elementos semiconductores aparecen en sombreado azul, y los elementos que forman compuestos semiconductores sombreados en amarillo.(Articulo enviado por: Juan Tapia Rodriguez, Email: Prefiere anonimato)

Bibliografía


Referencias, créditos & citaciones APA:
Portal de arquitectura Arqhys.com. Equipo de redacción profesional. (2017, 11). Propiedades de los semiconductores. Escrito por: Arqhys Construcción. Obtenido en fecha , desde el sitio web: https://www.arqhys.com/construccion/semiconductores-propiedades.html.

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