Fisica Semiconductores

FASE 2. TAREA DE RECONOCIMIENTO: PROTOCOLO DEL CURSO

Una vez revisada en forma individual el protocolo del curso, esto es, ficha técnica, intencionalidades, contenido temático, estrategias metodológicas, sistema de evaluación y fuentes documentales, se desea que socialice la asimilación del mismo a través de un mapa conceptual.

Resultado:

Fase 3. Tarea de reconocimiento: contenidos.

Realizar un listado de las herramientas matemáticas y conceptos físicos relevantes que se verán en el curso, señalando de cuáles de ellos previamente se tiene al menos una idea general.

Resultado:

 Circuito eléctrico: Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos eléctricos unidos entre sí de forma que pueda fluir una corriente eléctrica.

 Teoría de Circuito: La Teoría de Circuitos es una herramienta matemática que nos permite calcular la tensión y la corriente eléctrica en los elementos de un circuito.

 Carga y corriente eléctrica (o intensidad): La corriente eléctrica o intensidad se define como el flujo de carga a través de un conductor eléctrico.

 Tensión o diferencia de potencial: La tensión o diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito se define como el trabajo necesario para mover una carga unitaria entre dichos puntos. Se mide en Voltios (V).

 Topología de un circuito: Antes de explicar las leyes de Kirchhoff es necesario definir tres conceptos relacionados con la topología de un circuito: rama, nodo y bucle.

Una rama representa a cualquier elemento de dos terminales dentro de un circuito.

Un nodo es el punto de interconexión de dos o más ramas.

Un bucle es cualquier trayectoria cerrada dentro de un circuito, de forma que partiendo de uno nodo se vuelva de nuevo al nodo de partida sin pasar dos veces por el mismo nodo.

 Ley de corrientes de Kirchhoff: La Ley de corrientes de Kirchhoff establece que la suma de todas las corrientes entrantes en un nodo es cero en todo instante.

 Ley de tensiones de Kirchhoff: La Ley de tensiones de Kirchhoff establece que la suma de todas las tensiones alrededor de un bucle es igual a cero en todo instante.

 Leyes de los dispositivos: Las Leyes de Kirchhoff son una herramienta muy poderosa para la resolución de circuitos, sin embargo, NO SON SUFICIENTES para resolver un problema completo. Para resolver un circuito hay que tener en cuenta además las ecuaciones que añaden los propios dispositivos que lo componen.

Un dispositivo puede tener dos o más terminales (puntos de conexión), pero vamos a comenzar estudiando dispositivos de dos terminales.

Hacer un listado de los dispositivos semiconductores que se usan en electrónica y los sistemas donde éstos son empleados.

Resultado:

 Diodo

Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la radio, cuando la señal radiofónica se detectaba mediante un cristal de germanio y un cable fino terminado en punta y apoyado sobre él. En los diodos de germanio (o de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los extremos del tubo.

 Transistor

En electrónica, denominación común para un grupo de componentes electrónicos utilizados como amplificadores u osciladores en sistemas de comunicaciones, control y computación. Hasta la aparición del transistor en 1948, todos los desarrollos en el campo de la electrónica dependieron del uso de tubos de vacío termoiónicos, amplificadores magnéticos, maquinaria rotativa especializada y condensadores especiales, como los amplificadores. El transistor, que es capaz de realizar muchas de las funciones del tubo de vacío en los circuitos electrónicos, es un dispositivo de estado sólido consistente en una pequeña pieza de material semiconductor, generalmente germanio o silicio, en el que se practican tres o más conexiones eléctricas. Los componentes básicos del transistor son comparables a los de un tubo de vacío triodo e incluyen el emisor, que corresponde al cátodo caliente de un triodo como fuente de electrones. El transistor fue desarrollado por los físicos estadounidenses Walter Houser Brattain, John Bardeen y William Bradford Shockley de los Bell Laboratories. Este logro les hizo merecedores del Premio Nobel de Física en 1956. Shockley pasa por ser el impulsor y director del programa de investigación de materiales semiconductores que llevó al descubrimiento de este grupo de dispositivos. Sus asociados, Brattain y Bardeen inventaron un importante tipo de transistor.

 Circuito integrado

Dispositivo electrónico miniaturizado consistente en un sistema interconectado de elementos activos ( diodos, transistores) y pasivos (resistencias, condensadores), íntimamente unido a un material semiconductor, y capaz de realizar las mismas funciones que un circuito electrónico completo.

 Amplificador

Dispositivo para aumentar la amplitud, o potencia, de una señal eléctrica.

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