Semiconductores.Funcionamiento de los transistores y tiristores

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Contenido

INTRODUCCIÓN        2

Impurezas en los semiconductores extrínsecos        2

Diodos        5

Transistores        6

Tiristores        8

Conclusión        8

Figura 1 Impurezas tipo N.        3

Figura 2 Representación del nivel de energía permitido justo por debajo de la banda de conducción.        4

Figura 3 Impurezas tipo P        4

Figura 4 Representación de nivel de energía permitido encima de la banda de valencias.        5

Figura 6 Símbolo y forma real del diodo.        6

Figura 7 Simbología de transistores bipolares. Una forma de distinguir los tipos de transistores es observando la flecha del emisor, esta indica el flujo de la corriente eléctrica.        7

Figura 8 Representación de flujo de corriente en un transistor NPN.        7

Figura 9 Conexiones del transistores NPN.        7

Figura 10 Flujo de corriente en un transistor PNP.        8

Figura 11 Simbología de un tiristor.        8

INTRODUCCIÓN

Los semiconductores son aquellos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante, estos son la base de la electrónica moderna, utilizados para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en electrónica digital, etc.

Existen dos tipos de semiconductores los intrínsecos y los extrínsecos:

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Impurezas en los semiconductores extrínsecos

En los semiconductores extrínsecos existen dos tipos de impurezas o dopantes añadidas voluntariamente  el tipo N  y el tipo P.

Tipo N:[pic 11]

Las impurezas tipo N son elementos cuyos átomos tienen cinco electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ellos se encuentran el fósforo, el antimonio y el arsénico.

Esto provoca que existan electrones de más, los cuales crean corriente eléctrica.

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Estos tipos de impurezas son donadores, es decir, son aquellos que ceden e¯.

Se introduce un nivel de energía justo por debajo de la banda de conducción disminuyendo el GAP de energía la cual favorece la conducción de la corriente eléctrica (figura 1).

Figura 2 Representación del nivel de energía permitido justo por debajo de la banda de conducción.
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Tipo P:

Las impurezas tipo P son elementos cuyos átomos tienen tres electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ello se encuentra el aluminio, galio y boro.

Esto provoca que existan huecos por los cuales por los cuales es más sencillo que los electrones se muevan y puedan crear una corriente

Estos tipos de impurezas son aceptores de electrones debido a las vacancias o huecos.

Se introduce un nivel de energía permitido justo encima de la banda de valencia disminuyendo el GAP de energía (figura 4).

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Diodos

El diodo es un componente electrónico que solo permite el paso de la corriente en un sentido (por eso es un semiconductor, porque es conductor solo en determinadas condiciones).

Es un componente electrónico que consiste simplemente en la unión de dos cristales semiconductores extrínsecos, uno de tipo N y otro de tipo P. Al unirlos, parte del exceso de electrones del tipo N pasan al cristal tipo P (primera imagen de la figura 5), y parte de los huecos del tipo P pasan al cristal tipo N. Creándose en la unión una granja llamada zona de transición que tiene un campo eléctrico que se comporta como una barrera (figura 5 z.e.c.) que se opone al paso de más electrones desde la zona N hacia la zona P y de huecos desde la zona P a la zona N.

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