Materiales N.p

Materiales Extrínsecos

Las características de los materiales semiconductores pueden alterarse de manera importante mediante la adición de ciertos átomos de impureza al material semiconductor prácticamente puro. A pesar de estas impurezas se añaden en proporción de una parte por cada 10 millones, pueden alterar la estructura de bandas lo suficiente como para modificar las propiedades eléctricas del material por completo.

Un material extrínseco es un material semiconductor que se ha sujetado a un proceso de dopaje.

Existen dos materiales extrínsecos que son: el tipo n y el tipo p.

Material tipo n

El material tipo n se crea al introducir elementos impuros que cuentan con cinco electrones de valencia (pentavalentes) que son como el caso del antimonio, el arsénico o el fósforo.

De estos 5 electrones 4 formarían una unión con los átomos vecinos y 1 quedaría libre. De esta forma este material contiene un mayor número de electrones libres comparados con los huecos libres. Este material es de tipo N debido a que la conducción eléctrica se produce debido a su gran número de electrones (Portadores mayoritarios) de polaridad negativa.

En la imagen se puede observar el quinto electrón que tiene un enlace débil con su átomo de impureza (el antimonio). El cual queda libre para moverse dentro del material.

Las impurezas difundidas que cuentan con cinco electrones de valencia se denominan átomos donores.

Material tipo p

El material tipo p se forma mediante el dopado de un cristal puro de germanio o de silicio con átomos de impurezas que cuenten con tres electrones de valencia.

Al tener solo 3 electrones queda una unión incompleta dejando un hueco para que un electrón libre pueda tomar ese lugar. Este material es de tipo P debido a que la conducción eléctrica se produce debido a su gran número de huecos (portadores mayoritarios). Comparados con los electrones los huecos tienen polaridad positiva.

En la imagen se puede observar que ahora hay un número insuficiente de electrones para completar los enlaces covalentes de la red recién formada.

Las impurezas difundidas que cuentan con tres electrones de valencia se denominan átomos aceptores.

Materiales portadores mayoritarios y minoritarios

Los portadores mayoritarios. Son una parte de la electrónica que se encargan de transportar la corriente eléctrica que un material semiconductor tiene en exceso, ya sea un material de tipo P, o uno de tipo N.

Portadores minoritarios. Los portadores minoritarios son una parte de la electrónica que se encarga de transportar la corriente eléctrica, que puede ser hallada en mínima proporción en un material semiconductor dopado como tipo P o tipo N.

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