Conductividad

La conductividad es la medida de la capacidad de un material o sustancia para dejar pasar la corriente eléctrica a través de él. Es el producto de tres cualidades: σ= n·q·μ donde n es el número de portadores de carga, q es la carga eléctrica de los portadores y μ es la movilidad de estos. En los semiconductores extrínsecos se distinguen distintas zonas.

Semiconductores

Un semiconductor extrínseco es aquel al que se le añaden átomos de impurezas para modificar su conductividad eléctrica (dopar). Cada impureza introduce un nivel localizado al interior del gap. Existen dos tipos:

• Tipo N: se obtiene añadiendo cierto tipo de átomos al semiconductor para aumentar el número de portadores de cargas (son átomos pentavalentes).
• Tipo P: se producen añadiendo una impureza trivalente que provoca la aparición de un hueco alrededor del átomo añadido.

Coeficiente de Poisson

El coeficiente de Poisson (v) es un parámetro característico de cada materia que indica la relación entre las deformaciones longitudinales que sufre el material en el sentido perpendicular a la fuerza aplicada y las deformaciones longitudinales en dirección de la fuerza aplicada sobre el mismo.

Conceptos cristalografía

Reticulo: Distribución periódica de puntos en el espacio. Motivo: unidad que se repite en los puntos del retículo. Unidad asimétrica: Entidad más pequeña que puede reproducir el contenido completo de la celda unidad mediante operaciones de simetría. Celda unidad: La celda unidad es la parte más pequeña de un cristal que posee todas las propiedades de simetría del mismo.

Difracción

La radiación electromagnética que incide sobre un material padece un fenómeno de dispersión a causa de su interacción con el campo eléctrico que origina el movimiento de los electrones.

Enlace metálico

Los metales conforman la mayoría de los elementos de la tabla periódica. Su estructura electrónica se caracteriza por tener una capa externa incompleta con un número de electrones escaso para formar enlaces localizados.

Modelo iónico

Los iones son considerados como esferas rígidas cargadas eléctricamente. La interacción entre cationes y aniones es de tipo electrostático (coulombiano).

Reglas de Pauling

1. Poliedros de coordinación. 2. Principio de valencia. 3. Conectividad de poliedros. 4. Evasión de cationes. 5. Homogeneidad de los entornos de coordinación.

Energía Madelung y estabilidad estructuras

El potencial de Madelung aumenta a medida que disminuye r+/r- hasta que la estructura deja de cumplir la condición de contacto cation-anión.

Vidrios

Modelo del retículo al azar: La diferencia fundamental entre una estructura en estado cristalino y un vidrio no radica en la forma de sus poliedros de coordinación, sino en su orientación relativa.

Vidrios: reglas de Zachariasen

Para que un óxido forme un vidrio se debe cumplir: 1. El IC del catión debe ser pequeño (menor 4). 2. El oxígeno se debe coordinar solamente a dos cationes A. 3. Los poliedros de coordinación solamente deben compartir vértices entre sí.

Modelo Qn

La mezcla de óxidos alcalinos reduce la conectividad de los tetraedros de sí. En nomenclatura Qn la n hace referencia a la conectividad de los tetraedros.

Polímeros

Son sustancias de alto peso molecular cuya estructura está formada por repetición de unidades derivadas real o conceptualmente de moléculas de bajo peso molecular.

Defectos

Los defectos que presentan la estructura cristalina de un material tienen un efecto directo en algunas propiedades. Defecto Shottcky es la combinación de dos vacantes V `m V·x suponiendo sólido iónico MX. Defecto de Frenkel: Desplazamiento de un catión a posición intersticial VmMi la carga total sería igual.

Estequiometría defectos puntuales

La formación de defectos en los sólidos es una reacción química. La estequiometría de estas especies sigue unas reglas.

Reglas Hume-Rothery

Representan un conjunto de condiciones que deben cumplir las soluciones sólidas metálicas para que tenga lugar la miscibilidad total entre los diferentes componentes.

Constante Madelung

Según el modelo iónico un cristal está formado por aniones y cationes considerados cargas puntuales.

Ley de Wiedeman Franz

Es una ley empírica que establece una relación entre la conductividad eléctrica y térmica de los metales en función de la temperatura.

Velocidad fermi

La energía de los electrones se puede considerar como energía cinética. Se puede definir una velocidad de fermi como la velocidad que tendría un electrón con la energía de fermi.

Conductividad metales

El recorrido libre medio de un electrón en el interior de un cristal metálico disminuye al aumentar el número de defectos, lo que implica aumento de la resistividad.

Semiconductores 2

La estructura de bandas de un semiconductor intrínseco se caracteriza por la presencia de una banda de valencia completamente llena y separada de la banda de conducción.

Nivel de fermi

Parte superior del conjunto de niveles de energía de electrones a la temperatura de cero absoluto.

Elasticidad

Una fractura es la separación de un cuerpo en dos o más piezas en respuesta a una tensión aplicada y a temperaturas relativamente bajas respecto a la temperatura de fusión.

Fatiga mecánica

Tipo de fractura que ocurre como consecuencia de la aparición de tensiones dinámicas fluctuantes.

Vida a la fatiga

Número de ensayos necesarios para conseguir la rotura a un nivel de tensiones determinado.

Deformación materiales

Elastico: se deforma de forma instantánea en el momento de aplicar una tensión. Una vez se deja de aplicar la tensión recupera su forma.