La palabra semiconductor se compone de dos palabras: semi (no perfecto) y conductor (algo que puede conducir electricidad). La electricidad es omnipresente, como los aparatos eléctricos en los cables eléctricos. La capacidad de conducir electricidad existe en los conductores. Los semiconductores conducen la electricidad hasta cierto punto según el tipo de material, la mezcla o el tamaño, por lo que son menos que los conductores. Los semiconductores tienen una conductividad intermedia entre la de los conductores y los aislantes.
conductor
Un conductor es una sustancia que contiene una carga eléctrica móvil. Debido a su baja resistividad, la corriente puede fluir libremente. Las partículas cargadas móviles son electrones en conductores metálicos como el cobre y el aluminio. La siguiente imagen muestra el movimiento de los electrones en el cobre, el material metálico más común utilizado en el cableado eléctrico. El oro no se corroe y se utiliza para el contacto cara a cara de alta calidad. La plata es el mejor conductor, pero es caro. El diseño adecuado de un conductor tiene en cuenta la temperatura y el valor actual del conductor.
aislante
Un verdadero aislante es un material que no reacciona a los campos eléctricos y resiste perfectamente el flujo de cargas eléctricas. Su función es soportar o separar conductores eléctricos sin permitir el paso de corriente a través de ellos. La mayoría de los materiales sólidos se clasifican como aislantes porque ofrecen una resistencia muy alta al flujo de corriente eléctrica. Los aislantes eléctricos muy buenos incluyen materiales como el vidrio, el papel y el teflón. Algunos materiales son particularmente buenos aislantes y se caracterizan por una alta resistividad.
banda de energía
Las diferencias en los tipos de materiales utilizados en los semiconductores se explican cualitativamente mediante la teoría de bandas de materiales. Los niveles de energía desde la energía más baja hacia arriba están ocupados por electrones, y algunos niveles de energía están prohibidos debido a las propiedades ondulatorias de los átomos en los materiales. Una banda está formada por los niveles de energía permitidos y la banda de valencia es el nivel más alto donde los electrones no participan en el proceso de conducción. La banda de conducción es el primer nivel vacío por encima de la banda de valencia. Los electrones libres pueden participar en el proceso de conducción de los metales porque no existe un espacio prohibido y las bandas de conducción y valencia se superponen. En términos de cómo se separan las bandas de energía, la Figura 1 muestra la diferencia entre metales, semiconductores y aislantes.
Tipo de semiconductor
Los semiconductores se pueden clasificar en intrínsecos o extrínsecos, según su pureza. Los semiconductores intrínsecos son químicamente puros y tienen baja conductividad eléctrica. Contiene un número igual de electrones (portadores negativos) y huecos (portadores positivos). La concentración de portadores o densidad de carga define el número de portadores de carga por unidad de volumen.
Los semiconductores extrínsecos se forman agregando átomos de impurezas a los semiconductores intrínsecos. Este proceso se conoce como dopaje y mejora la conductividad de los semiconductores al alterar sus propiedades eléctricas.
Referencias
es.wikipedia.org || Britney Spears