Estructura cristalina de un semiconductor intrínseco, compuesta solamente por átomos de silicio (Si) que forman una celosía. Como se puede observar en la ilustración, los átomos de silicio (que sólo poseen cuatro electrones en la última órbita o banda de valencia), se unen formando enlaces covalente para completar ocho electrones y crear así un cuerpo sólido semiconductor. En

esas condiciones el cristal de silicio se comportará igual que si fuera un cuerpo aislante.

Se dice que un semiconductor es “intrínseco” cuando se encuentra

en estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni

átomos de otro tipo dentro de su estructura. En ese caso, la

cantidad de huecos que dejan los electrones en la banda de

valencia al atravesar la banda prohibida será igual a la cantidad

de electrones libres que se encuentran presentes en la banda

de conducción.

Si un electrón de valencia se convierte en electrón de conducción deja una posición vacante, y si aplicamos un campo eléctrico al semiconductor, este “hueco” puede ser ocupado por otro electrón de valencia, que deja a su vez otro hueco. Este efecto es el de una carga +e moviéndose en dirección del campo eléctrico. A este proceso le llamamos ‘generación

térmica de pares electrón-hueco’.

Semiconductores Intrínsecos• Cristales sin impurezas ni defectos en

la red (idealmente, claro)

• Conforme la temperatura aumenta, hay generación de

pares electrón-hueco• Obviamente,

• ni varía exponencialmente con la temperatura

10 Metal típico 29 m-31.61*10 Semiconductor 16 m-3

i aplicamos un campo eléctrico al material, nos encontramos con una situación como la de la parte derecha de la Figura 4: las bandas se inclinan, tanto más cuanto más intenso sea el campo eléctrico que se aplica. Ante este campo eléctrico, ¿cómo reaccionan electrones y huecos? Pues de una forma que se entiende muy bien utilizando una analogía muy intuitiva. Los electrones se comportan como unas canicas en una cuesta, y ruedan cuesta abajo. Los huecos reaccionan como las burbujas de un refresco (o de una cerveza, sí, también) y van subiendo hacia arriba en el diagrama.

Semiconductor dopaje es el proceso que cambia un semiconductor intrínseco para un semiconductor extrínseco. Durante el dopaje, átomos de impurezas se introducen a un semiconductor intrínseco. Átomos de impurezas son átomos de un elemento diferente de los átomos del semiconductor intrínseco. Átomos de impurezas actúan como

donantes o aceptores para el semiconductor intrínseco, el cambio de las concentraciones de electrones y huecos del semiconductor. Átomos de impurezas se clasifican como átomos donantes o aceptor basado en el efecto que tienen

en el semiconductor intrínseco.