Semiconductores extrínsecos

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

Los semiconductores extrínsecos son materiales que han sido modificados químicamente para cambiar sus propiedades eléctricas. Estos materiales, que son ampliamente utilizados en la electrónica moderna, son generados a través de la adición intencional de impurezas en el material base. Este proceso se conoce como dopaje y se utiliza para crear semiconductores tipo p y tipo n.

Los semiconductores tipo p son aquellos que tienen una mayor cantidad de huecos en su estructura atómica, lo que significa que tienen menos electrones libres. Por otro lado, los semiconductores tipo n tienen una mayor cantidad de electrones libres que huecos en su estructura atómica. Ambos tipos de semiconductores son esenciales en la creación de dispositivos electrónicos como diodos, transistores y circuitos integrados.

En esta presentación, exploraremos la ciencia detrás de los semiconductores extrínsecos, cómo se producen y cómo se utilizan en la tecnología moderna. También discutiremos las diferencias entre los semiconductores tipo p y tipo n y cómo su comportamiento eléctrico puede ser controlado para crear dispositivos electrónicos útiles.

• Propiedades físicas • Características • Tipos existentes • Aplicaciones • Ventajas • Desventajas

Introducción

Los semiconductores extrínsecos son materiales que han sido modificados para alterar sus propiedades eléctricas y mejorar su capacidad para conducir electricidad. Estos materiales se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la fabricación de dispositivos electrónicos hasta la producción de paneles solares y células fotovoltaicas.

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Propiedades físicas

Los semiconductores extrínsecos tienen propiedades físicas únicas que los hacen ideales para su uso en aplicaciones electrónicas. Estas propiedades incluyen:

  • Conductividad eléctrica intermedia entre los conductores y los aislantes.
  • Baja resistencia eléctrica.
  • Ancho de banda de energía estrecho.
  • Capacidad para absorber y emitir photons.
  • Capacidad para modificar su conductividad eléctrica mediante la adición de impurezas.

Características

Las características más importantes de los semiconductores extrínsecos son:

  • Son materiales semiconductores que han sido modificados mediante la adición de impurezas para mejorar su capacidad para conducir electricidad.
  • Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la fabricación de dispositivos electrónicos hasta la producción de paneles solares y células fotovoltaicas.
  • Pueden ser dopados con impurezas como fósforo o boro para crear materiales con propiedades eléctricas únicas.
  • La cantidad de impurezas que se agregan a un semiconductor extrínseco determina sus propiedades eléctricas.

Tipos existentes

Existen dos tipos principales de semiconductores extrínsecos: tipo N y tipo P.

  • Semiconductores extrínsecos tipo N: se crean mediante la adición de impurezas de tipo donador, como fósforo. Esto aumenta el número de electrones libres en el material, lo que mejora su capacidad para conducir electricidad.
  • Semiconductores extrínsecos tipo P: se crean mediante la adición de impurezas de tipo aceptor, como boro. Esto reduce el número de electrones libres en el material, lo que hace que sea más difícil que los electrones se muevan a través del material.

Aplicaciones

Los semiconductores extrínsecos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo:

  • Fabricación de dispositivos electrónicos, como transistores, diodos y circuitos integrados.
  • Producción de células solares y paneles fotovoltaicos.
  • Creación de sensores y detectores, como sensores de temperatura y de presión.
  • Producción de LEDs y láseres.
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Ventajas

Las principales ventajas de los semiconductores extrínsecos incluyen:

  • Conductividad eléctrica intermedia entre los conductores y los aislantes.
  • Baja resistencia eléctrica.
  • Capacidad para modificar su conductividad eléctrica mediante la adición de impurezas.
  • Amplia variedad de aplicaciones en la electrónica y la energía solar.

Desventajas

Las principales desventajas de los semiconductores extrínsecos incluyen:

  • Costo relativamente alto en comparación con otros materiales conductores.
  • Los procesos de fabricación pueden ser complicados y costosos.
  • La necesidad de controlar cuidadosamente la cantidad de impurezas que se agregan al material.

En resumen, los semiconductores extrínsecos son materiales semiconductores que han sido dopados con impurezas para aumentar su conductividad y mejorar su eficiencia en dispositivos electrónicos. Estos materiales han revolucionado la tecnología moderna y han permitido el desarrollo de dispositivos cada vez más pequeños y potentes. A medida que la tecnología continúa avanzando, los semiconductores extrínsecos seguirán siendo una parte integral de nuestra vida cotidiana, impulsando la innovación y la eficiencia en la electrónica y la informática.

En resumen, los semiconductores extrínsecos son materiales que han sido dopados con impurezas para modificar su conductividad. Estos materiales son ampliamente utilizados en la industria electrónica para la fabricación de dispositivos como diodos, transistores y células solares. Los semiconductores extrínsecos también son esenciales para la creación de circuitos integrados, que son el corazón de muchos dispositivos electrónicos modernos. El estudio de los semiconductores extrínsecos es fundamental para el desarrollo y avance de la tecnología electrónica, y su uso continuará siendo crucial en el futuro.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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