Semiconductor intrínseco

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Como hemos visto en el post anterior, los átomos de silicio se unen formando estructuras llamadas cristales (comparte sus cuatro átomos de valencia con otros cuatro átomos de silicio vecinos), que si aplicabamos una energía podíamos hacer saltar un electrón a un orbital energético mayor al de valencia y que ese electrón libre generaba a su vez un hueco (un átomo cargado positivamente).

Banda de conducción

Ese orbital energético mayor se denomina orbital de conducción. Para que un semiconductor pueda comportarse como un conductor sus electrones deben ser sometidos en primer lugar a una energía suficiente como para saltar del orbital de valencia al orbital de conducción, y en un segundo lugar que exista una diferencia de potencial para mover a los electrones.

Semiconductor intrínseco y la conducción de electrones

Un semiconductor intrínseco no es otra cosa que un semiconductor puro. En el caso del silicio, un semiconductor formado sólo por cristales de silicio, sin impurezas. Esto conlleva a que exista la misma cantidad de electrones libres que huecos.

Imaginemos ahora un cristal de silicio situado entre dos placas cargadas positiva y negativamente. El cristal de silicio posee cierta energía térmica, por lo que ha generado a la vez un electrón libre y un hueco. Al estar sometido el cristal de silicio a una diferencia de potencial, el electrón libre circulará a través de éste sin problemas del polo negativo al positivo.

intrinseco

A su vez, el hueco generado se comporta como un ión positivo, por lo que tenderá a atraer a los electrones cercanos para volver a su estado de equilibrio, teniendo preferencia los situados cerca del polo negativo. Este movimiento de electrones dentro del orbital de valencia, generando y ocupando huecos, es lo que se comunmente se denomina corriente de huecos, como se en la imagen va en sentido opuesto al sentido de los electrones de conducción.

Finalmente los electrones vuelven a través del conductor al semiconductor recombinandose con los átomos de silicio.

En el próximo post explicaré lo que son los semiconductores extrínsecos, pero para ello hay que tener bien claro lo visto hasta ahora.

Bibliografía

HyperPhysics. Intrinsic Semiconductors. [Consulta: 31/03/2014]. Disponible en: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/intrin.html#c3

IFENT. Semiconductor intrínseco. [Consulta: 31/03/2014]. Disponible en: http://www.ifent.org/lecciones/semiconductor/intrinseco.asp

Electronicafacil. Semiconductores. [Consulta: 31/03/2014]. Disponible en: http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Curso-Electronica-Basica-2-entrega.php

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