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Electrónica 11
negras muestran las capas de valencia partiendo desde el núcleo, que se muestra con un círculo y
una cruz en su centro. Cada círculo con la cruz indica átomos similares, los cuales producen una
acción mutua que permite niveles de energía adicionales.
Banda de conducción
Intervalo de energfa
Banda de valencia
Capa
E=~~"t==:::;r~t==~~~==;"--"==f-"~=~'--- de valencia
Figura 1.1. Cristal de germanio.
Si en un cristal la banda de valencia está completamente llena, no puede producirse la
conducción, a menos que se aplique un campo eléctrico suficiente para elevar algunos electrones de
la banda de valencia a la de conducción, dejando en la banda de valencia los niveles vacantes
conocidos como huecos, los cuales se consideran cargas eléctricas positivas.
1.3. SEMICONDUCTORES
De acuerdo con la cantidad de energía que debe recibir un electrón para saltar el intervalo entre la
banda de valencia y la de conducción, los materiales pueden clasificarse eléctricamente en:
aisladores, semiconductores, conductores y supercol1ductores.
Banda de conducción
Banda de conducción
Intervalo t Banda de conducción
Banda de valencia Banda de valencia Banda de valencia
Aislador Semiconductor Conductor
Figura 1.2. Anchura relativa de los intervalos de los materiales.
1.4. CONDUCCIÓN INTRíNSECA
Si se toma una barra de germanio o de silicio puro y se somete a una temperatura baja, habrá pocos
electrones disponibles para saltar a la banda de conducción, por lo que el material aparecerá como
un aislador. Sin embargo, si la temperatura se eleva lo suficiente, la resistencia de la barra
disminuye, haciendo que la temperatura comunique a los electrones de valencia una energía
cinética suficiente para que pocos electrones salten a la banda de conducción, en la que tendrán
libertad para actuar como portadores de corriente, cuando estén bajo la influencia de un campo
eléctrico.
La figura 1.3 muestra átomos de silicio, los cuales tienen cuatro electrones en su última órbita.
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