Unidad II Modelos De Banda De Energia

UVG UNIVERSIDAD VALLE DEL GRIJALVA

CAMPUS CAMPECHE

MODELO DE LAS BANDAS DE ENERGÍA

El modelo de bandas permite explicar con una excelente aproximación el fenómeno de la conducción eléctrica en los sólidos. Según este modelo, la materia está constituida por átomos, cuyos electrones se distribuyen en bandas de energía. La banda más externa con electrones es la banda de valencia (Ev).

Bandas de energía

Los niveles de energía de los electrones en valores de energía que no pueden tener los electrones. los átomos de un cristal no coinciden con los niveles de energía de los electrones para átomos aislados.

Dependiendo de la distancia interatómica y del número de electrones de enlace entre otros factores, pueden formarse distintos conjuntos de bandas que pueden estar llenas, vacías o separaciones entre bandas por zonas prohibidas o bandas prohibidas, formándose así bandas de valencia, bandas de conducción y bandas prohibidas.

Modelo de bandas para aislantes, semiconductores y conductoresAsí en un aislante la separación entre la banda de valencia y la banda de conducción es muy grande (» 10 eV), y esto significa que un electrón en la banda de valencia necesita mucha energía para ser liberado y convertirse en un electrón libre necesario para la conducción. En un conductor las dos bandas están solapadas, no necesitándose ninguna energía para alcanzar la conducción. En un semiconductor la banda prohibida es muy estrecha, o lo que es lo mismo, es muy fácil que un electrón sea liberado y pueda contribuir a la conducción.

SEMICONDUCTORES INTRINSECOS Y EXTRINSECOS

Los materiales semiconductores, según su pureza, se clasifican de la siguiente forma:

1. Intrínsecos

2. Extrínsecos

Se dice que un semiconductor es “intrínseco” cuando se encuentra en estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de su estructura. En ese caso, la cantidad de huecos que dejan los electrones en la banda de valencia al atravesar la banda prohibida será igual a la cantidad de electrones libres que se encuentran presentes en la banda de conducción.

Semiconductores extrínsecos

Los semiconductores extrínsecos se caracterizan, porque tienen un pequeño porcentaje de impurezas, respecto a los intrínsecos; esto es, posee elementos trivalentes o pentavalentes, o lo que es lo mismo, se dice que el elemento está dopado.

Dependiendo de si está dopado de elementos trivalentes, o pentavalentes, se diferencian dos tipos:

Semiconductores extrínsecos tipo n:

Son los que están dopados, con elementos pentavalentes, como por ejemplo (As, P, Sb). Que sean elementos pentavalentes, quiere decir que tienen cinco electrones en la última capa, lo que hace que al formarse la estructura cristalina, un electrón quede fuera de ningún enlace covalente,

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