Qué es un Semiconductor

Un semiconductor es todo aquel material que, dependiendo de las circunstancias -temperatura, presión, radiación y campos magnéticos-, puede actuar como conductor, permitiendo el paso de la corriente, o como aislante, impidiendo el paso de la misma.

Tipos de Semiconductores

Dependiendo de su pureza, los semiconductores se clasifican en dos tipos:

Intrínsecos

Son puros, ya que su estructura molecular está conformada por un solo tipo de átomo, como el silicio, el germanio, el estaño, el selenio o el telurio.

Extrínsecos

Son aquellos a los que se añaden impurezas en un proceso conocido como dopaje, cuyo fin es aumentar la conductividad de los materiales.

Tipo P

Al dopar un átomo tetravalente (como el silicio) con otro trivalente (como el aluminio, el boro o el galio), hay tres electrones para cuatro enlaces covalentes, generándose un hueco por el que se produce el flujo de electrones que da lugar a la corriente eléctrica.

Tipo N

Se forman al dopar un átomo tetravalente (como el silicio) con otro pentavalente (como el fósforo, el antimonio o el arsénico). Al haber cinco electrones y cuatro enlaces covalentes, un electrón con carga negativa, de ahí la letra N, queda libre para desplazarse a través de la red cristalina, aumentando la conductividad del semiconductor intrínseco.

• Silicio (Si)
• Germanio (Ge), a menudo en aleaciones de silicio.

La unión PN polarizada

Puede ser de dos tipos:

1) Polarización directa

En la siguiente figura se ve una fuente de corriente conectada a un diodo. El terminal negativo de la fuente está conectado al material de tipo N y el terminal positivo al material tipo P. A esta conexión se la llama polarización directa.

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2) Polarización inversa

Si se invierte la polaridad de la fuente continua, entonces el diodo quedará polarizado en inversa. En este caso, el terminal negativo de la batería se encuentra conectado al lado P y el terminal positivo lo que está al lado N. Esta conexión se denomina polarización inversa.

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Barrera de potencial

Los dipolos tienen un campo eléctrico entre los iones positivo y negativo, y al entrar los electrones libres en la zona de deplexión, el campo eléctrico trata de devolverlos a la zona n. La intensidad del campo eléctrico aumenta con cada electrón que cruza hasta llegar al equilibrio.

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Definición de Polarización Directa

En la polarización directa, el voltaje externo se aplica a través del diodo de unión PN. Este voltaje cancela la barrera potencial y proporciona el camino de baja resistencia al flujo de corriente.

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Definición de Polarización Inversa

En polarización inversa, la región negativa está conectada al terminal positivo de la batería y la región positiva está conectada al terminal negativo. El potencial inverso aumenta la fuerza de la barrera de potencial.

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Diferencias clave entre Polarización Directa e Inversa

La polarización directa reduce la fuerza de la barrera potencial debido a que la corriente se mueve fácilmente a través de la unión, mientras que la polarización inversa fortalece la barrera potencial y obstruye el flujo del portador de carga.

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¿Qué es un Diodo Ideal?

Un diodo ideal es un diodo que actúa como un conductor perfecto cuando el voltaje se aplica hacia adelante sesgado y como un aislante perfecto cuando el voltaje se aplica en polarización inversa.

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Conductores

Los conductores son materiales que permiten que las cargas eléctricas se muevan libremente a través de ellos.

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Aislantes

Los aislantes son materiales que no permiten que las cargas eléctricas se muevan fácilmente a través de ellos.

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