{"id":3232,"date":"2017-09-12T10:00:32","date_gmt":"2017-09-12T09:00:32","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/?p=3232"},"modified":"2017-09-21T19:44:43","modified_gmt":"2017-09-21T18:44:43","slug":"tema-8-principios-fisicos-de-los-semiconductores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/2017\/09\/12\/tema-8-principios-fisicos-de-los-semiconductores\/","title":{"rendered":"Tema 1. Principios f\u00edsicos de los semiconductores"},"content":{"rendered":"

El tema est\u00e1 dedicado a presentar una introducci\u00f3n sobre el an\u00e1lisis de los distintos tipos de s\u00f3lidos, la teor\u00eda de bandas, las propiedades el\u00e9ctricas de los semiconductores, los distintos tipos de conducci\u00f3n en semiconductores y los dispositivos semiconductores.<\/p>\n

En primer lugar se comentan los distintos tipos de enlaces y de s\u00f3lidos, distinguiendo, fundamentalmente, entre s\u00f3lidos i\u00f3nicos, covalentes y met\u00e1licos, e introduciendo el modelo de electrones libres para metales y el concepto de densidad de estados y la distribuci\u00f3n de Fermi-Dirac.<\/p>\n

Se analiza la diferencia entre los conductores, aislantes y semiconductores en funci\u00f3n de su estructura de bandas y la separaci\u00f3n entre las bandas de valencia y de conducci\u00f3n. Cuando los \u00e1tomos se enlazan entre s\u00ed en la materia condensada, sus niveles de energ\u00eda se reparten en bandas. En el cero absoluto, los aislantes y los semiconductores tienen una banda de valencia totalmente llena, separada por un intervalo vac\u00edo de energ\u00eda, de una banda de conducci\u00f3n vac\u00eda. Sin embargo, en el caso de los semiconductores el intervalo vac\u00edo entre estas dos bandas es del orden de 1 eV. Los conductores tienen bandas de conducci\u00f3n parcialmente llenas. Tambi\u00e9n se distingue entre semiconductor intr\u00ednseco y semiconductor extr\u00ednseco. en este \u00faltimo caso, la adici\u00f3n de peque\u00f1as concentraciones de impurezas al semiconductor puede cambiar dr\u00e1sticamente sus propiedades el\u00e9ctricas. Si se a\u00f1aden impurezas donadoras se obtiene un semiconductor tipo n, <\/em> mientras que si se a\u00f1aden impurezas receptoras el resultado es un semiconductor extr\u00ednseco de tipo p. <\/em>En este punto es importante introducir la ecuaci\u00f3n del semiconductor<\/em> o ley de acci\u00f3n de masas<\/em>, ecuaci\u00f3n esencial en el estudio de semiconductores y dispositivos semiconductores as\u00ed como la condici\u00f3n de neutralidad el\u00e9ctrica.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

A continuaci\u00f3n se describen los fen\u00f3menos de transporte de cargas que aparecen en los semiconductores, bien como consecuencia de la aplicaci\u00f3n de campos el\u00e9ctricos (corriente de arrastre<\/em>), bien por la existencia de gradientes de concentraci\u00f3n de los portadores (corriente de difusi\u00f3n<\/em>). Los conceptos de velocidad de arrastre, densidad de corriente y conductividad que aqu\u00ed se establecen son an\u00e1logos a los introducidos para conductores met\u00e1licos en el tema de corriente el\u00e9ctrica, con la diferencia que en aquel caso los portadores son electrones libres, mientras que en un semiconductor pueden ser electrones (cargas negativas) y huecos (cargas positivas).<\/p>\n

El \u00faltimo apartado del tema est\u00e1 dedicado a los dispositivos semiconductores, presentando de una manera introductoria las caracter\u00edsticas b\u00e1sicas del diodo y del transistor. Comenzamos estudiando la uni\u00f3n p-n<\/em>, tanto en polarizaci\u00f3n directa como en polarizaci\u00f3n inversa, pues este tipo de uni\u00f3n es la base para la construcci\u00f3n de diodos y transistores. Se incluyen sus caracter\u00edsticas b\u00e1sicas de funcionamiento como son las corrientes de electrones y huecos, las caracter\u00edsticas tensi\u00f3n-corriente en un diodo, y las tensiones y corrientes en un transistor. Tambi\u00e9n se analizan algunas aplicaciones de estos dispositivos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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