Written by dopaje electrónico Consiste en un procedimiento de adición de impurezas químicas a un elemento semiconductor para transformarlo en un elemento más conductor, pero de forma controlada.
El concepto de Semiconductor intrínseco está relacionado con el cristal que, involuntariamente, no tiene más de un átomo de un elemento químico extraño por cada mil millones de átomos del material elegido. El contenido de impurezas en este caso se llama 1 ppb, o una parte por mil millones. La interferencia de la impureza no es suficiente para interferir con la estabilidad del material, por lo que el cristal es estable.
Por otro lado, el semiconductor dopado tiene intencionalmente alrededor de un átomo de un elemento químico deseado (a diferencia del impar) por cada millón de átomos del material elegido. El contenido de impurezas en el semiconductor dopado es de 1 ppm, o una parte por millón.
Tú semiconductores dopados tienen aproximadamente mil veces más impurezas que los semiconductores intrínsecos.
Tres elementos comunes en el dopaje electrónico son el carbono, el silicio y el germanio. Todos tienen cuatro electrones en la capa de valencia, lo que les permite formar cristales al compartir sus electrones con los átomos vecinos, formando estructuras reticuladas o cristalinas.
Se utilizan dos tipos de impurezas:
N: ocurre con la adición de fósforo o arsénico al silicio. Tanto el arsénico como el fósforo tienen cinco electrones en la capa de valencia. Existen enlaces covalentes entre cuatro electrones y uno de ellos es libre, es decir, es el llamado electrón libre, que gana movimiento y genera una corriente eléctrica. El nombre N proviene de la negatividad generada por la carga negativa existente.
P: En este dopaje, se agrega boro o galio al silicio. Ambos tienen tres electrones en la capa de valencia. Cuando se agregan al silicio, crean agujeros, que transportan corriente y la ausencia de un electrón crea una carga positiva (de ahí el nombre P).
El nombre del semiconductor está justificado, ya que una pequeña cantidad de dopaje N o P es razonablemente bueno, pero no excelente.
El diodo es el semiconductor más simple y permite que la corriente fluya en una sola dirección.
La unión PN es la estructura fundamental de los semiconductores, especialmente diodos y transistores, generalmente formados con silicio y germanio y se utilizan en el dopaje electrónico de metales puros.
La polarización PN directa del diodo debe realizarse conectando el polo positivo de la batería al ánodo (P) del diodo y el polo negativo al cátodo (N).
En la polarización directa, se ceden electrones libres a la zona N y se atraen los electrones de la capa de valencia de la zona P. El diodo polarizado conduce la electricidad.
La polarización inversa PN ocurre si el polo negativo de la batería está conectado a P y el polo positivo a N.
Aunque en polarización inversa no debería haber conducción de corriente por parte del diodo, la temperatura producida por el espacio genera la corriente de saturación inversa. Además de esto, hay una corriente presente en la superficie del diodo. Por tanto, se genera la corriente necesaria.
El transistor está formado por tres capas (el diodo, como su nombre lo indica, está formado por dos capas) utilizando combinaciones PNP y NPN.
Fuentes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Dopagem_eletrônica
http://www.esru.strath.ac.uk/Courseware/Class-16110/
