Semiconductores

Estos han revolucionado la electrónica presentado ventajas tales como:

• Reducido tamaño
• Consumo relativamente bajo
• Bajo costo

Antes de estudiar los distintos componentes que componen estas familias es necesario temer una idea clara de lo que es un material semiconductor.

Materiales semiconductores:

Esto se forma con elementos del grupo 4 o también por medio de las combinaciones de elementos del grupo 3 y 5, en proporciones similares. Los materiales semiconductores son naturalmente Intrínsecos. Esto es, si adelante están contraídos por el elemento principal, careciendo de otros elementos o impurezas.

Además son súper-reguladores, esto es con una estructura cristalina cuyo ordenamiento es constante y sin imperfecciones, al largo de toda la pieza del material.

Para lograr un semiconductor  Intrínseco realmente puro y mono cristalino hace falta un proceso de purificación y formación del material muy controlado.

Así como los materiales Intrínseco, podemos encontrar materiales semiconductores Extrínsecos. Esto siendo generalmente mono cristalinos (muy reguladores) tiene una pequeña cantidad controlada de impurezas previamente seleccionadas. Entre las impurezas típicas que se utilizan, se encuentran varios elementos del grupo 3 y 5. Las impurezas alteran las estructuras del semi conductor anfitrión, variando considerablemente las propiedades de conducción electrónica y confiriéndoles una cierta polaridad, ya sea P (exceso de carga positivo) o N (exceso de carga negativa).

Tres materiales semiconductores son:

• Silicio
• Germanio
• As ga

Los primeros 2 pertenecen al grupo 4, mientras el último es una combinación de los grupos 3 y 5 (compuestos inter metálicos).
Es importante destacar que, estos elementos (silicio, germano) en condiciones normales son aislantes, pero con ciertas modificaciones en su origen molecular, se puede convertir en conductores.
Para comprender, mejor esto analizaremos la estructura del Silicio, por ser este el elemento más utilizado.

• Silicio: Este pose 4 electrones de valencia, es decir en su órbita exterior solo existen 4 electrones.
  En estas condiciones el átomo de silicio es completamente aislante ya que no posee electrones libres para producir una corriente eléctrica.

• Silicio tipo N:
  Si combinamos el silicio con algún elemento que posee 5 electrones de valencia se producirá un en base incompleto ya que uno de los electrones de estos elementos quedara libre, el resultado de esta combinación se denomina silicio de tipo N, ya que existen cargas negativas libres.

• Silicio de tipo P:
  De la misma forma que en el caso anterior si el silicio se combina con impurezas que solo disponga 3 electrones de valencia, el enlace también será incompleto.
  Esto es, al tener solo 3 electrones no llega a llenar todos los huecos, satisfaciendo las necesidades de 3 de los 4 átomos de silicio. Los huecos representan la falta de electrones, produciendo una naturaleza positiva del cristal, denominados silicio tipo P.