capitulo 1: diodos semiconductores

capitulo 1: diodos semiconductores

1. 1.2 materiales semiconductores: Ge, Si, GaAs

   • circuito integrado
     • se inicia con un material semiconductor de la mas alta calidad
     • dispositivo electronico discreto
     • estado solido
   • semiconductores
     • conductividad
       • se encuentra en la de un buen conductor y un aislante
     • un solo cristal
       • estructura cristalina repetitiva
         • germanio (Ge)
         • silicio (Si)
     • compuesto
       • diferentes estructuras atomicas
         • arseniuro de galio (GaAs)
         • sulfuro de cadmio (Cds)
         • nitruro de galio (GaN)
         • fosfuro de galio y arsenico (GaAsP)
     • los 3 mas usados son Ge, Si, GaAs
   • diodo(1939) y transistor(1949)
     • germanio
       • disponible en grandes cantidades
       • facil de encontrar
       • facil de refinar
         • obtener niveles altos de pureza
       • eran poco confiables
         • sensibilidad a los cambios de temperatura
     • silicio
       • mejor sensibilidad a la temperatura
       • el proceso de refinacion se encontraba en desarrollo
       • (1954) se presenta el primer transistor
       • se convierte en el materiela favorito
       • muy abundante en la tierra
     • (1970) GaAs transistor
       • operaba a 5 veces la velocidad del Si
       • se utiliza para circuitos integrados
         • a gran escala
         • estado solido

2. 1.3 enlace covalente y materiales intrinsecos

   • estructura atomica
     • entre lazados los atomos
       • para formar una estructura cristalina
     • se compone
       • electron
         • aparecen en orbitas
       • proton
         • forman el nucleo
       • neutron
         • forman el nucle
     • silicio
       • 14 electrones en orbita
       • 4 en la capa externa
         • electrones de valencia
           • tetravalente
     • germanio
       • 32 electrones en orbita
       • 4 en la capa externa
         • electrones de valencia
           • tetravalente
     • galio
       • 31 electrones en orbita
       • 3 electrones de valencia
         • trivalente
     • arsenico
       • 33 electrones en orbita
       • 5 electrones de valencia
         • pentavalente
     • valencia
       • potencial de ionizacion
   • intrinseco
     • lo mas puro que se pueda fabricar
       • cualquier material semiconductor
     • portadores intrinsecos
       • electrones libres en un material
         • es la movilidad relativa

3. 1.4 niveles de energia

   • electron
     • cuanto mas alejado del nucleo, mayor es su estado de energia
     • cualquiera que haya abandonado a su atomo padre tiene un estado de energia mayor que cualquiera que pertenezca a la estructura atomica
     • permanecen en la estructura atomica
       • niveles de energia especificos
     • pueden tener diferentes niveles de energia
     • un electron en la banda de valencia absorbe diferentes niveles de energia dependiendo del material
       • esta diferencia revela la sensibilidad de cada tipo de semiconductor a la temperatura
   • atomos
     • se acercan entre si
       • forman una estructura entrelazada cristalina
   • Ge
     • al elevarse la temperatura
       • incrementa con rapidez el numero de electrones que pueden absorber energia termica
         • puede tener efectos positivos y negativos
     • area de aplicacion de dispositivios
       • fotodetectores sensibles a la luz
       • sistemas de seguridad sensibles al calor
   • Si
     • al elevarse la temperatura
       • incrementa con rapidez el numero de electrones que pueden absorber energia termica y es menor que el Ge
         • puede tener efectos positivos y negativos
   • GaAs
     • al elevarse la temperatura
       • incrementa con rapidez el numero de electrones que pueden absorber energia termica y es menor que el Ge
         • puede tener efectos positivos y negativos

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