Materiales

LOS SEMICONDUCTORES

Estos materiales se comportan como aislantes a bajas temperaturas pero a temperaturas más altas se comportan como conductores. La razón de esto es que los electrones de valencia están ligeramente ligados a sus respectivos núcleos atómicos, pero no lo suficiente, pues al añadir energía elevando la temperatura son capaces de abandonar el átomo para circular por la red atómica del material. En cuanto un electrón abandona un átomo, en su lugar deja un hueco que puede ser ocupado por otro electrón que estaba circulando por la red.

Los materiales semiconductores más conocidos son: Silicio (Si) y Germanio (Ge), los cuales poseen cuatro electrones de valencia en su último nivel. Por otra parte, hay que decir que tales materiales forman también estructura cristalina.

Hay que destacar que, para añadir energía al material semiconductor, además de calor, también se puede emplear luz.

Los semiconductores corresponden al intermedio del espectro conductividad-resistividad. Sus resistividades son en orden de magnitud 10-3 a 109 OHM*cm.

Desde el punto de vista de los enlaces moleculares y atómicos los semiconductores no pueden ser asimilados a ninguna de las categorías de materiales que hemos analizado. Más bien podemos decir que se entremezclan en las distintas clases de materiales, por los siguientes motivos:

- Los semiconductores no ceden sus electrones de valencia en la forma inmediata como lo hacen los metales.

- Cuando comparten electrones como sucede en el enlace covalente de los plásticos su energía de enlace es menor o lo que es lo mismo el enlace es menos fuerte que en los polímeros.

- Cuando el enlace es iónico como en los cerámicos, la “transferencia” de electrones de catión a anión no es realmente completa.

Semiconductores extrínsecos

Son materiales semiconductores puros contaminados con impurezas en mínimas proporciones (una partícula entre un millón). A este proceso de contaminación se le denomina dopaje.

Según el tipo de dopaje que se le realice al material existen dos tipos:

- Tipo N: En este caso se contamina el material con átomos de valencia 5, como son Fósforo (P), Arsénico (As) o Antimonio (Sb). Al introducirlos, fuerzo al quinto electrón de este átomo a vagar por el material semiconductor, pues no encuentra un lugar estable en el que situarse. Al conjunto de estos electrones se les llama electrones mayoritarios.

...