Cual es el objetivo de adicionar impurezas al material silicio?

¿Cuál es el objetivo de adicionar impurezas al material silicio?

En la producción de semiconductores, se le denomina dopaje al proceso intencional de agregar impurezas en un semiconductor (abreviadamente, SC) extremadamente puro (también referido como intrínseco) con el fin de cambiar sus propiedades eléctricas. Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores a dopar.

¿Cómo se dopa el silicio?

DOPAJE DE SILICIO VIA NTD El dopado de materiales semiconductores se realiza a través del agregado de impurezas a la red cristalina del semiconductor original, modificando de esta manera las propiedades eléctricas del material.

¿Qué tipo de semiconductor es el silicio?

El silicio es un elemento químico con el número atómico 14, lo que significa que hay 14 protones y 14 electrones en la estructura atómica. El símbolo químico de Silicon es Si . El silicio es un sólido cristalino duro y quebradizo con un brillo metálico azul grisáceo, es un metaloide y semiconductor tetravalente.

¿Qué sucede a cero absoluto en un cristal de silicio?

En un semiconductor intrínseco como el silicio a temperatura por encima del cero absoluto, habrá algunos electrones que serán excitados, cruzarán la banda prohibida y entrando en la banda de conducción, podrán producir corriente.

¿Qué tipo de impurezas se le debe adicionar al silicio para construir un semiconductor tipo p?

Semiconductor tipo p Es el que está impurificado con impurezas «Aceptoras», que son impurezas trivalentes. Como el número de huecos supera el número de electrones libres, los huecos son los portadores mayoritarios y los electrones libres son los minoritarios.

¿Cuáles son las impurezas que se utilizan para la fabricación de un material tipo p?

El material tipo p se forma dopando un cristal puro de germanio o silicio con átomos de impureza que tengan tres electrones de valencia. Los elementos que se emplean con mayor frecuencia para este propósito son el boro, el galio y el indio.

¿Qué ocurre al dopar un cristal de silicio o de germanio?

Cuando el dopante correspondiente se introduce en la red de germanio o silicio, cuatro de sus electrones de valencia se unen a los otros átomos en la red, dejando el quinto electrón ”suelto”.

¿Qué elementos se necesitan para dopar el silicio y reducir el número de electrones de valencia?

Debido a que sólo 4 electrones de valencia se necesitan de cada átomo (silicio y de tipo n) para formar los enlaces covalentes alrededor de los átomos de silicio, el electrón de valencia adicional presente (porque los materiales de tipo n tienen 5 electrones de valencia) es libre de participar en la conducción cuando …

¿Cuáles son los dopantes del silicio?

En el silicio, los dopantes más comunes son los elementos del grupo III y del grupo V. Los elementos del grupo V (pentavalente) tienen cinco electrones de valencia, lo que les permite actuar como donantes.

¿Cómo funciona una pila de silicio?

– Al conectar una pila, circula una corriente eléctrica en el circuito cerrado, siendo constante en todo momento el número de electrones dentro del cristal de silicio. – Los huecos sólo existen en el seno del cristal semiconductor.

¿Cuáles son los tipos de impurezas pentavalentes?

Esta operación se denomina dopado, utilizándose dos tipos: • Impurezas pentavalentes. Son elementos cuyos átomos tienen cinco electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ellos se encuentran el fósforo, el antimonio y el arsénico.

¿Cuáles son las impurezas trivalentes?

Impurezas trivalentes. Son elementos cuyos átomos tienen tres electrones de valencia en su orbital exterior. Entre ellos se encuentran el boro, el galio y el indio. De un semiconductor dopado con impurezas pentavalentes se dice que es de tipo N.

¿Qué sucede cuando se agrega calor al silicio?

El aumento de la temperatura hace que los átomos en un cristal de silicio vibren dentro de él, a mayor temperatura mayor será la vibración. Con lo que un electrón se puede liberar de su órbita, lo que deja un hueco, que a su vez atraerá otro electrón, etc… A 300 ºK o más, aparecen electrones libres.

¿Qué son las impurezas en los semiconductores?

Dos clases de impurezas son necesarias en la industria de los semiconductores: las impurezas que pueden liberar electrones en la red, o bien las impurezas que pueden atrapar electrones de la red. El material resultante, en el primer caso se denomina Tipo n, mientras que en el segundo caso se llama Tipo p.

¿Qué tipo de impurezas se agregan a los semiconductores?

Semiconductor Tipo N La adición de impurezas pentavalentes como el antimonio, arséniso, o fósforo, aportan electrones libres, aumentando considerablemente la conductividad del semiconductor intrínseco. El fósforo se puede añadir por difusión del gas fosfina (PH3).

¿Qué es un átomo trivalente?

Los átomo de valencia 3 tienen un electrón de menos, entonces como nos falta un electrón tenemos un hueco. Esto es, ese átomo trivalente tiene 7 electrones en la orbita de valencia. Al átomo de valencia 3 se le llama «átomo trivalente» o «Aceptor». A estas impurezas se les llama «Impurezas Aceptoras».

¿Cuáles son las principales aplicaciones del silicio?

El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, cé- lulas solares y todo tipo de dispositivos semiconductores.

¿Cómo es el proceso de dopado?

El dopado de materiales semiconductores se realiza a través del agregado de impurezas a la red cristalina del semiconductor original, modificando de esta manera las propiedades eléctricas del material.

¿Qué quiere decir que un cristal está dopado?

El dopaje es el proceso de alterar de manera deliberada la conductividad o la estructura de cristal de un semiconductor al introducir un pequeño número de átomos de impureza en cristales de semiconductores de alta pureza. La relación de impureza de los átomos de cristal es aproximadamente de 1:104 a 1:105.