SemiconductoresElectricidad 31Niveles ubicados dentro del tomoConduccinValenciaRepresentan el nivel de energa que tienen los electrones al girar dentro de un tomo, entre ms cerca est del ncleo ms energa posee!Bandas de energa"l ncleo#andaspro$ibidas%Espacio entrebandas,ningnelectrn puede residir all&rbitalmsale'adodel ncleo(nicoselectrones quepuedenser separados del tomoElectronesque participanenla corriente elctricaNiveldeenergaubicado a)uera del tomoSemiconductoresElectricidad 3*+a cantidad de energa que se le debe quitar o a,adir al electrn paraquepasedelabandadevalenciaaconduccinsele llama brec$a energtica -Eg.! +a conductividad de un material depende del tama,o de esta!Conduccin elctrica/odalaenergaesusadapara impulsar los electronesConductores% Eg 0 1Valencia+osnivelesdeenergaporencimaaEgseutili2an para impulsar los electrones libreEgConduccineeeeee"islantes% Eg 3 4 eV5uperconductores% Eg 6 1Esimposibleconstruirunsperaislante,todomaterial tiene su punto de ruptura elctrico5per aislante% Eg 6 7SemiconductoresElectricidad 338aterialesquepresentancaractersticasdeconduccin intermedias, no conducen tan bien como un conductor ni tan mal como un aislante! 5on e'emplos de semiconductores el silicio, el germanio 9 el selenio!Semiconductores5ilicio% Eg 6 1,1 eV:ermanio% Eg 6 1,;< eV"rseniuro de galio% Eg 6 1,=1 eVValenciaEgConduccineeeeeeSemiconductoresElectricidad 3=+os electrones de valencia son compartidos por varios tomos, de )orma que el ltimo orbital tiende a llenarse!Enlace covalente+a unin covalente mostrada solo se presenta en un cristal puro 9 a una temperatura de 1 >!SiSiSi Si SiSi Si SiSiSemiconductoresElectricidad 34El cristal sigue siendo elctricamente neutro, pues el nmero de protones 9 electrones totales son iguales!?nelectrnsaliendodelenlace,llenandoun$uecoovagandoporelmaterialesuna corriente elctrica!Eventualmente algn electrn libre llenar un $ueco con lo que se eliminarnambosportadores-aunqueelelectrnseguir e@istiendo,peroa$oradentrodeunenlace.,estadsticamente, algn otro enlace se romper creando nuevos portadores!Aore)ectodelatemperaturasecreanigualcantidadde portadores! Entre ma9or sea la temperatura interna me'or conducir el semiconductor!+atemperaturaesunodelos)actoresquemsa)ectanel comportamiento elctrico de un semiconductor! "l aumentar la temperatura interna los enlaces covalentes empie2an a desestabili2arse!Con)orme aumente la temperatura la probabilidad de que se )ormen nuevos portadores tambin aumenta!Efecto de la temperaturaSiSiSi Si SiSi Si SiSiBuecoElectrn libre+legarelmomentoenqueelenlaceserompacreando portadores,conocidoscomoelectroneslibres9$uecos-el espacio vaco de donde se liber el electrn., el electrn libre puede vagar dentro del cristal!SemiconductoresElectricidad 3;5e re)iere a que al subir la temperatura la resistencia interna disminu9e!NTC (Coefciente negativo de temperatura)TR5ilatemperatura aumenta,laresistencia interna disminu9e!5ilatemperatura aumenta,laresistencia interna disminu9e!I"lba'arla resistenciasube lacorrienteporel semiconductor!"lba'arla resistenciasube lacorrienteporel semiconductor!T"laumentarla corrientevuelvea subirlatemperatura interna,creandoun crculo vicioso!"laumentarla corrientevuelvea subirlatemperatura interna,creandoun crculo vicioso!+aoperacindeundispositivosemiconductorsedebereali2ar siempre dentro de los rangos de temperatura permitidos si no se tomaencuentaestee)ectoelsemiconductorpuededa,arse permanentemente!SemiconductoresElectricidad 3