INFORME TÉCNICO DE LA ELABORACIÓN DE PROTOTIPO DIDÁCTICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DURANGO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INFORME TÉCNICO DE LA ELABORACIÓN DE PROTOTIPO DIDÁCTICO

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FÍSICA IV

CONTENIDO

AGRADECIMIENTOS                                                                                          I

INTRODUCCIÓN                                                                                           II

ÍNDICE                                                                                                                                    III

UNIDAD  I  

FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES                                                

• 1.1 El Estado Cristalino, Redes Cristalinas y Crecimiento de Cristales en Semiconductores…….…………………………………………………………………7
• 1.2 Materiales Semiconductores …………………………………………………..…11
• 1.3 Modelo de Enlace Covalente …………………………………………………….13
• 1.4 Materiales Intrínsecos, Materiales Extrínsecos…………………………………..14
• 1.5 Modelo de Bandas de Energía …………………………………………………...18
• 1.6 Distribución de Fermi Dirac Y Distribución de Maxwell- Boltzman …………...21
• 1.7 Nivel de Fermi En Materiales Intrínsecos Y Extrínsecos ……………………….24
• 1.8 Conductividad, Movilidad, Proceso de Difusión ………………………………..27
• 1.9 Ecuaciones de Continuidad………………………………………………………29

UNIDAD II

UNIÓN PN

• 2.1 Semiconductor P y semiconductor N  …………………………………………...31
• 2.2 Unión P-N en estado de equilibrio   ……………………………………………...34

                  2.2.1 Concentración de los portadores de carga en la unión   ……………………36

                   2.2.2 Distribución volumétrica de carga en la zona de transición………………...37

2.2.3 Campo eléctrico... ……… ………………………………………………….38

2.2.4 Potencial de contacto ……………………………………….……………….39

2.2.5 Capacitancia...……………………………………………………………….40        

• 2.3 Condiciones de polarización    ……………………………………………………42

2.3.1 Polarización directa..….……………………………………………………..42

2.3.2 Polarización inversa   ……………………………………………………….43

• 2.4 Fenómenos de ruptura  …………………………………………………………...44

2.4.1 Ruptura por multiplicación o avalancha…………………………………….44

2.4.2 Ruptura Zener……………………………………………………………….45

• 2.5 Técnicas de fabricación de dispositivos de unión………………………………...45

UNIDAD III

DISPOSITIVOS DE UNIÓN                                        

• 3.1Diodo Rectificador …………………………………….………………………….48
• 3.2Diodo Zener ………………………………………………………………………54
• 3.3Diodo Túnel ………………………………………………………………………60
• 3.4Diodo Varactor ……………………………………………………………………62
• 3.5Diodo Pin ………………………………………………………………………….63
• 3.6Diodo Schottky ……………………………………………………………………63
• 3.7Dispositivos Ópticos……………………………………………………………….64

3.7.1 Fotodiodo……………………………………………………………………64

3.7.2 Diodo emisor de luz…………………………………………………………64

3.7.3 Diodo láser…………………………………………………………………..66

3.7.4 Celda fotovoltaica…………………………………………………………...68

3.7.5 Fotorresistencias……………………………………………………………..71

UNIDAD IV  

DISPOSITIVOS BIPOLARES Y MONOPOLARES

• 4.1 Dispositivos Bipolares…………………………………………………………….73

4.1.1 Funcionamiento del transistor BJT………………………………………….73

4.1.2 Polarización del transistor bipolar BJT……………………………………...74

4.1.3 Aplicaciones básicas    ……………………………………………………...76

• 4.2 Dispositivos Monopolares………………………………………………………...89

      4.2.1 Estructura y construcción de los FET……………………………………….89

4.2.2 Funcionamiento del FET…………………………………………………….90

4.2.3 Funcionamiento del MOSFET………………………………………………93

PROCEDIMIENTO Y DESCRIPCIÓN DEL PROTOTIPO DIDÁCTICO……………97

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………………98                                                      

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