Electrónica: semiconductores de dopaje

Video: Introducción a los Semiconductores

Diodos y transistores están hechos de semiconductores tales como silicio y germanio. semiconductores puros no van a conducir la corriente eléctrica, pero si droga un semiconductor mediante la adición de ciertos tipos de impurezas, conocido como dopantes, cambia las características eléctricas de los semiconductores, y se llevará a cabo cuando se aplica un voltaje a la misma en la forma correcta.

Los átomos de un semiconductor puro, como el silicio, se mantienen unidos por enlaces covalentes fuertes en una estructura cristalina tridimensional. Cada átomo de silicio comparte sus electrones de valencia 8 (exteriores) con átomos vecinos. Dopando un material semiconductor puro, molestas a sus bonos y portadores de carga libres hasta.

Dopantes hay dopes- tratan de hacerse pasar por uno de los átomos del cristal, en un intento de relacionarse con los otros átomos, pero son sólo lo suficientemente diferentes como para agitar un poco las cosas. Por ejemplo, un átomo de arsénico tiene un electrón más exterior que un átomo de silicio. Cuando se agrega una pequeña cantidad de arsénico a un grupo de átomos de silicio, cada uno de los músculos de átomos de arsénico en su camino, la vinculación con los átomos de silicio, pero dejando su electrón extra a la deriva en torno a través del cristal. A pesar de que el material dopado es eléctricamente neutro, que ahora contiene un montón de electrones libres vagando sin rumbo - lo que es mucho más conductor. Dopando el silicio, cambia sus propiedades eléctricas: Dondequiera que se añade el agente de dopado, el silicio se vuelve más conductor.

Video: EA004 Semiconductores Dopados,005 Tipo P, N, 006 Union P-N

Otra forma para dopar los semiconductores es utilizar materiales tales como el boro, en el que cada átomo tiene una menos electrón de valencia que lo hace un átomo de silicio. Por cada átomo de boro se agrega a un cristal de silicio, se obtiene lo que se conoce como una agujero en la estructura cristalina donde un electrón exterior debe ser. Donde quiera que hay un agujero en la estructura, la unión que mantiene unidos los átomos es tan fuerte, se roba un electrón de otro átomo para llenar el agujero, dejando un agujero en otro lugar, que luego se llena por otro electrón, y así sucesivamente.

Se puede pensar en este proceso como el agujero en movimiento en el interior del cristal. (Bueno, los electrones se mueven, pero parece que la posición del agujero sigue moviendo.) Debido a que cada hoyo representa un electrón que falta, el movimiento de los agujeros tiene el mismo efecto que un flujo de cargas positivas.

Video: Semiconductores Intrínsecos y extrinsecos

Las impurezas que liberan electrones (cargas negativas) para mover a través de un semiconductor se llaman dopantes donadores, y el semiconductor dopado se conoce como una N-tipo semiconductor. El arsénico es un dopante donante típico.

Las impurezas (tales como boro) que liberan los orificios (como cargas positivas) para mover a través de un semiconductor se llaman dopantes aceptores, y el semiconductor dopado se conoce como una P-tipo semiconductor. El boro es un dopante aceptor típico.

Si se aplica una fuente de voltaje a través de o bien una de tipo N o de tipo P de semiconductores, el semiconductor dopado actúa como un conductor y permite que la corriente fluya. Pero si se combina una de tipo N y de tipo P semiconductor, la corriente fluirá en una sola dirección a través de la unión pn - y sólo bajo ciertas condiciones de voltaje. Al crear diferentes combinaciones de tipos P y N-tipos, se crean diferentes tipos de diodos y transistores.