Electrónica física
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=@=@=@=@=
11
11.
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No existe un solo electrón o hueco
para la conducción. Los huecos están
ligados a las Impure:laS (virtual).
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=@-@=@=@=
11
11
lIell
=@~0::=@=@=
11
TI
ti)
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I
=@=®=@=@=
11
11
11
11
=@=@=@=@=
=@=@=@-@=
11
1lII:EI) 11
-fsi\-fsi\-'f8\~0-
-\J-\J-\.J-~-
Los huecos existen básicamente
por las Imp urs:las y sólo algunos
son intrlnsecos.
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11
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-17\S·
17\S·
-fs\
-17\S· -
-~-~-\.J-~-
11
1111 11
11
11
11
11
r", o,
10",0
r .. o,
10 ", 0
Figura 11.22. Modelo de silicio extrlnseco (tipo p).
acep tores se crean cuando los electrones, que
no rmalmente debería n ocupar los estados cerca–
nos a la parte superior de la banda de valencia,
se desp lazan a niveles acep tores que estaban
Sb
p
A,
Ce
B
Al
Ga
vacíos en el principio y cuya energía se localiza
a unas cuantas centésimas de eV por encima de
Ev.
El siguiente diagrama representa los niveles
de las impurezas más representa ti vas del silicio:
fe
I
Niveles donadores
I
Au
I
Niveles profundos]
E,
I
Niveles aceptores
I
Figura 11.23. Niveles de impure:la del silicio.
Antes de situar el n ivel de Fermi en los semi–
conductores extrínsecos, veamos cómo repre–
sentar la condición de neutralidad eléctrica. Si al
semiconductor no le hemos ag regado carga eléc–
trica (las impurezas son agregadas como átomos
neutros) debe conservarse la condición de que la
suma de la carga positiva es igual a la suma de
la carga negativa.
En el caso más general, las cargas eléctricas en
el semiconductor pueden surgir de los electrones
libres
111)1
los huecos
po,
las impurezas donadoras
y las acep tadoras ionizadas
Po
Y
11" .
Conforme la
temperatura cambia, la distribución de la carga
50
eléctrica entre las diferentes fuentes cambia. Las
impu rezas totales donadoras
No
pueden estar
ionizadas
Po
o no
110.
Las impurezas totales acep–
tadoras
N"
pueden estar ionizadas
11"
o no
p".
Esto da origen a la siguiente expresión para la
ecuación de neutralidad eléctrica:
"0
+
n"
=
Po
+
Po
N" =p,,
+/1"
(11.30)
1...,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50 52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,...131