Diferencia entre semiconductor intrínseco y extrinseco

Summary

En este video, se explica la diferencia entre semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Los semiconductores intrínsecos son materiales puros que conducen electricidad solo cuando la temperatura aumenta, debido a la creación de electrones libres y huecos. En cambio, los semiconductores extrínsecos son dopados con impurezas, lo que mejora su conductividad al agregar portadores de carga adicionales. Se detallan los tipos n y p, y cómo las impurezas afectan la densidad de electrones y huecos, modificando así la capacidad de conducción eléctrica. Ejemplos comunes incluyen el silicio y el germanio.

Takeaways

• 😀 Los semiconductores son materiales con una resistividad intermedia entre los conductores y los aislantes.
• 😀 A temperatura ambiente, los semiconductores intrínsecos actúan como aislantes debido a la escasez de electrones libres.
• 😀 Los semiconductores intrínsecos generan pares de electrones y huecos debido a la energía térmica, pero la corriente total es cero.
• 😀 Los semiconductores extrínsecos son aquellos que han sido dopados con impurezas para modificar sus propiedades eléctricas.
• 😀 Los semiconductores tipo N se dopan con elementos pentavalentes, como el fósforo, que donan electrones adicionales.
• 😀 En los semiconductores tipo N, los electrones libres son los portadores mayoritarios y los huecos son los portadores minoritarios.
• 😀 Los semiconductores tipo P se dopan con elementos trivalentes, como el boro, que crean huecos donde faltan electrones.
• 😀 En los semiconductores tipo P, los huecos son los portadores mayoritarios y los electrones libres son los portadores minoritarios.
• 😀 La principal diferencia entre los semiconductores intrínsecos y extrínsecos es el proceso de dopado, que altera la cantidad de electrones y huecos presentes.
• 😀 En un semiconductor intrínseco, la cantidad de electrones libres es igual a la cantidad de huecos, mientras que en un semiconductor extrínseco no existe tal equilibrio.
• 😀 La manipulación de la densidad de electrones y huecos mediante dopado es esencial para controlar las propiedades de los semiconductores en dispositivos electrónicos.

Q & A

¿Qué es un semiconductor?

Un semiconductor es un material cuya resistividad se encuentra entre la de los conductores y los aislantes. En condiciones normales, no conduce electricidad, pero puede hacerlo al ser expuesto a ciertas condiciones como un aumento de temperatura o un campo eléctrico.

¿Cómo se comporta un semiconductor intrínseco a temperatura ambiente?

Un semiconductor intrínseco a temperatura ambiente se comporta como un aislante porque tiene muy pocos electrones libres disponibles para conducir electricidad. Sin embargo, la energía térmica puede liberar algunos electrones, creando pares de electrones y huecos.

¿Qué son los electrones libres y los huecos en un semiconductor?

Los electrones libres son electrones que se han despegado de sus átomos y pueden moverse a través del material, mientras que los huecos son lugares vacíos donde falta un electrón, actuando como portadores de carga positiva.

¿Qué diferencia existe entre un semiconductor intrínseco y uno extrínseco?

La principal diferencia es que los semiconductores intrínsecos son puros, sin impurezas, mientras que los semiconductores extrínsecos han sido dopados con impurezas para modificar sus propiedades eléctricas, incrementando el número de electrones libres o huecos.

¿Cómo se crean los semiconductores extrínsecos?

Los semiconductores extrínsecos se crean al dopar un semiconductor con impurezas. Dependiendo del tipo de impureza añadida, se obtienen dos tipos: n-type (con más electrones libres) o p-type (con más huecos).

¿Qué es un semiconductor tipo N?

Un semiconductor tipo N se obtiene al dopar un semiconductor con impurezas pentavalentes, como el fósforo. Estas impurezas aportan electrones adicionales, convirtiendo a los electrones en los portadores mayoritarios de carga.

¿Qué es un semiconductor tipo P?

Un semiconductor tipo P se obtiene al dopar un semiconductor con impurezas trivalentes, como el boro. Estas impurezas crean huecos adicionales, convirtiendo a los huecos en los portadores mayoritarios de carga.

¿Qué significa que un semiconductor tipo N tenga electrones como portadores mayoritarios?

Esto significa que el número de electrones libres en el semiconductor tipo N es mayor que el número de huecos. Los electrones libres son los encargados de transportar la corriente eléctrica en este tipo de semiconductor.

¿Cómo se mueve la corriente en un semiconductor tipo N cuando se aplica una tensión?

Cuando se aplica una tensión, los electrones libres en un semiconductor tipo N se desplazan hacia el polo positivo (derecha), mientras que los huecos se desplazan hacia el polo negativo (izquierda).

¿Qué ocurre cuando un hueco en un semiconductor tipo P se encuentra con un electrón libre?

Cuando un hueco en un semiconductor tipo P se encuentra con un electrón libre, los dos se recombinan, lo que genera una corriente eléctrica y ayuda a transportar la carga en el material.