Semiconductores “MATERIALES SEMICONDUCTORES”
Luis MiduchiSíntesis9 de Septiembre de 2018
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SÍNTESIS
“MATERIALES SEMICONDUCTORES”
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Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza a 15/05/2016
ÍNDICE
Contenido
INTRODUCCIÓN 3
1. ¿QUÉ SON LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES? 5
2. PROPIEDADES 6
2.1 Conductividad 6
2.2 Resistividad 6
2.3 Capacidad para modificar su resistividad 7
Conductores 7
Aislantes 8
Semiconductores 8
3. ESTRUCTURA DE LOS SEMICONDUCTORES 10
4. CLASIFICACIÓN DE LOS SEMICONDUCTORES 13
4.1 Tipos de semiconductores 13
4.1.1 Semiconductor intrínseco 13
4.1.2 Semiconductores extrínsecos 14
5. APLICACIONES DE LOS SEMICONDUCTORES. 16
5.1 Diodos 16
5.2 Transistores 16
5.3 Transistores de unión bipolar 17
5.4 Transistores de efecto de campo 17
5.5 Termistores 18
6. PROCESAMIENTO 19
6.1 Etapas 19
1. Purificación del substrato (Fabricación de obleas) 19
2. Oxidación 20
3. Litografía y Grabado 21
4. Impurificación 22
7. INDUSTRIAS 23
7.1 Rysh Electrónica Internacional S.A. de C.V. 23
23
7.1.1 ¿Quiénes somos? 23
7.1.2 Historia 23
7.2 Intel 24
7.3 JabilCircuit 24
7.4 Texas Instruments 24
7.5Sanmina-SCI 25
CONCLUSIÓN 26
BIBLIOGRAFÍA 27
INTRODUCCIÓN
Los materiales pueden clasificarse según sus propiedades, por ejemplo: metales, compuestos, polímeros, cerámicos y semiconductores. Podemos adentrarnos más al tema y clasificarlos en base a una propiedad en específico, una de estas propiedades es la conductividad eléctrica.
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En esta ocasión hablaremos de los semiconductores.
La historia de los semiconductores comienza en su utilización con fines técnicos, se utilizaron como pequeños detectores diodos y se emplearon a principios del siglo XX, en los radio receptores de esa época. En 1940 Russell Ohl, investigador de los Laboratorios Bell, realizó un descubrimiento que se basaba en que si a ciertos cristales se le añadía una pequeña cantidad de impurezas su conductividad eléctrica variaba cuando el material se exponía a una fuente de luz. Ese descubrimiento condujo al desarrollo de las celdas fotoeléctricas o solares. En 1947 William Shockley, investigador también de los Laboratorios Bell y Walter Houser Brattain, junto a John Bardeen, desarrollaron el primer dispositivo semiconductor de germanio (Ge), al que denominaron “transistor” y que se convertiría en la base del desarrollo de la electrónica moderna. Algunos semiconductores, como el silicio (Si), el germanio (Ge) y el selenio (Se), constituyen elementos que poseen características intermedias entre los cuerpos conductores y los aislantes, por lo que no se consideran ni una cosa, ni la otra. Sin embargo, bajo determinadas condiciones esos mismos elementos permiten la circulación de la corriente eléctrica en un sentido, pero no en el sentido contrario. Esta propiedad se utiliza para rectificar corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en Electrónica Digital, entre otras.
A continuación se muestra un poco de sus historia y los primeros registros que se tuvo de su uso. Son utilizados principalmente en la electrónica así que la mayor parte de sus antecedentes históricos son dentro de esta rama.
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- ¿QUÉ SON LOS MATERIALES SEMICONDUCTORES?
Los materiales semiconductores son aquellos materiales que por lo general son aislantes, pero cuando se les añaden ciertas sustancias o en un determinado contexto, se vuelven conductores. Este contexto se puede referir a cambios en la presión, en la temperatura, influencias por campos eléctricos e incluso campos magnéticos.
Los ejemplos más comunes son el Germanio y el Silicio, pero no obstante hay una gran cantidad de compuestos se complementan creando así materiales semiconductores con nuevas propiedades.
- PROPIEDADES
- Conductividad
La conductividad se define como la capacidad de una sutancia de conducir la corriente eléctrica y es lo contrario de la resistencia. La unidad de medición utilizada comúnmente es el Siemens/cm (S/cm), con una magnitud de 10 elevado a -6 , es decir microSiemens/cm (µS/cm), o en 10 elevado a -3, es decir, miliSiemens (mS/cm).
Un ejemplo de la conductividad es el agua, esta sustancia presenta resistencia a conducir corriente, pero una vez que agreguemos sal al recipiente su conductividad aumentará y el paso de la corriente ya no será un problema.
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- Resistividad
La resistividad o resistencia específica es una característica propia de un material y tiene unidades de ohmios–metro e indica que tanto se opone el material al paso de la corriente.
El ejemplo más sencillo que podemos encontrar relacionado a esta propiedad son las resistencias, estas tienen cierto nivel de resistividad que bloquean el paso de corriente, o no permiten que fluya toda el amperaje que en un principio se suministró.
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- Capacidad para modificar su resistividad
Los materiales tienen tres bandas como se muestra a continuación: dos bandas permitidas y una banda prohibida.
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Los electrones que tienen los átomos de un sólido van ocupando las bandas permitidas, una vez que se ocupa una banda los electrones restantes, si es que los hay, empiezan a ocupar la siguiente banda permitida.
Conductores
Hay varias posibilidades, una de ellas es que los átomos de una sustancia vayan llenando las capas permitidas y que todavía queden electrones que al empezar a ocupar la última banda permitida no la llenen completamente. Los electrones que estén en la última banda incompleta podrán desprenderse de los átomos con mucha facilidad, por tanto, podrán conducir muy bien electricidad y la sustancia es, en consecuencia, un buen conductor de electricidad.
El cable que conecta los circuitos en casas, electrodomésticos, aparatos se presenta de la siguiente forma, para brindar seguridad a las personas:
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Aislantes
A las bandas que se ocupan completamente se les llama bandas de valencia y a las que se ocupan parcialmente se les llama de conducción. |
También puede ocurrir que una vez llena la banda de valencia, ya no haya más electrones, con lo que la banda de conducción queda vacía y el material no conduce, es decir, es un aislante. |
Una de las presentaciones de los materiales aislantes es la cinta de aislar, que protege el cableado que conduce corriente eléctrica.
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