FÍSICA DE SEMICONDUCTORESCARACATERÍSTICAS DEL SiUN

ANDRES FELIPE PINILLA TORRESFSC27ANDRES

2015

CARACTERÍSTICAS SEMICONDUCTORAS DEL Si

Haga una investigación sobre el Silicio y diseñe una presentación didáctica lo más completa que pueda

Abundancia, cómo se fabrica, procesos

Su lugar en las tabla periódica

Estructura de bandas, GAP = 1,1 eV

Estructura cristalina

Propiedades del silicio intrínseco

Dopado

URL de videos

Referencias

etc

Silicio

Es un elemento químico metaloide, su número atómico es 14 y está ubicado en el grupo IV de la tabla periódica. Su símbolo es denotado por SI .

Del Silicio se puede decir que ocupa el segundo puesto en los elementos más abundantes de la corteza de la tierra (27,7%), seguido por el Aluminio(8,1%) y antecedido por el Oxígeno (46,6%).

SilicioHistoria

El químico Jöns Jacob Berzelius en el año de 1823 y 1824 pudo por primera vez en la historia, lograr obtener un estado puro y aislado del silicio.

Como bien se dijo es un elemento metaloide tiene una tonalidad grisácea y metálica.

SilicioFabricación

El proceso de fabricación de obleas de silicio, que después serán usadas para realizar elementos como microchips o procesadores, se explica en el video que se puede observar a continuación.

SilicioEstructura cristalina El silicio presenta un patrón semejante al del

diamante, las líneas entre los átomos indican los enlaces con los elementos próximos.

La distancia entre cada átomo, o mejor la longitud del cubo es de 5.43 Å.

En la segunda figura de la derecha, se observa que en un estado monocristalino, los átomos del elemento se disponen en una red tipo diamante en la que cada uno forma enlaces covalentes para tener la última orbita completa.

SilicioMaterial intrínseco y Dopado Un semiconductor cristalino y sin impurezas o mejor conocido como

semiconductor intrínseco, presenta a una temperatura de 0K, toda su banda de valencia ocupada por electrones. La energía de gap es menor a 2eV. Conforme va aumentando la temperatura, se producen destrucciones de enlaces que a su vez producen los llamados pares electrones y huecos. A partir de ese momento, el material se vuelva un débil conductor.

En el caso de los materiales dopados, se pueden tener de dos tipos : tipo n con electrones y tipo p con huecos. Con estas impurezas, frente a una baja temperatura, se puede permitir que el material conduzca corriente.

Germanio

Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo, que conserva su brillo a temperaturas normales. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante.

El germanio a diferencia del Silicio, presenta una pequeña banda prohibida en comparación a este (el germanio tiene 0.67eV y el Silicio 1.1eV)

GermanioEstructura cristalina y aplicaciones En la figura de la derecha se puede observar la

estructura del germanio. Es similar a la del silicio. Al lado derecho se puede ver un video sobre unas pequeñas aplicaciones que tiene el germanio.

Silicio y Germanio Propiedades

Parámetro Silicio Germanio

Masa atómica 28.08u 72.6u

Temperatura de fusión 1410ºC 937.4ºC

Concentración intrínseca a 300K

1.5e+016 m^·3 2.36e+019 m^·3

Banda prohibida 1.1eV 0.67eV

Permitividad eléctrica 12 15.7

Masa efectiva electrón 1.1mo 0.5mo

Masa efectiva hueco 0.59 mo 0.37mo

Referencias [1] http://curiosidades.batanga.com/4438/caracteristicas-del-silicio

[2] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html

[3]http://www.slideshare.net/mo_hacha/estructura-del-silicio-germanio-y-galio

[4] http://ocwus.us.es/fisica-aplicada/copy_of_complementos-de-fisica/temas/TEMA3.pdf

[5] http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_dis/ensenanzas-tecnicas/electronica-de-dispositivos/tema-01.pdf

[6] http://personales.upv.es/jquiles/prffi/semi/ayuda/propiedades_ge_si.htm

[7] http://curiosidades.batanga.com/4438/caracteristicas-del-silicio