- Diodos semiconductores - Silvino Barceló Mérida
Los átomos inestables tienden a hacerse estables, desprendiendo o aceptando electrones.
Mientras que los cuerpos buenos conductores ofrecen escasa resistencia al paso de los electrones y los aislantes la ofrecen elevadísima, los semiconductores presentan una resistencia intermedia entre ambos extremos.
Un elemento semiconductor es el silicio, utilizado en la fabricación de diodos zener además de otros materiales eléctricos y placas solares, que consta de 14 electrones en su envoltura y de 14 protones en su núcleo.
Características de los cuerpos semiconductores intrínsecos
La característica fundamental de los cuerpos semiconductores es la de poseer 4 electrones en su órbita de valencia. Con esta estructura el átomo es inestable, pero para hacerse estable se le presenta un dilema, le cuesta lo mismo desprender los 4 electrones periféricos y quedarse sin una órbita, que absorber otros cuatros electrones para hacerse estable al tener la órbita de valencia 8 electrones. En estas condiciones ciertos elementos como el silicio y el germanio agrupan a sus átomos formando una estructura reticular en la que cada átomo queda rodeado por otros cuatro.
Cada átomo de silicio (Si), ocupa siempre el centro de un cubo que posee otros 4 átomos de silicio en cuatro de sus vértices. Esta estructura cristalina obliga al átomo a estar rodeado por otros cuatro iguales, formándose los llamados enlaces covalentes, en los que participa cada electrón en dos átomos contiguos.
Comportamiento de un semiconductor intrínseco ante la tensión
Si aplicamos una diferencia de tensión a un semiconductor como el germanio o el silicio puros, el borne positivo atraerá los electrones libres creados por la agitación térmica, mientras que el borne negativo lo hará con los huecos, que tienen carga positiva.
Por cada electrón que absorba el polo positivo aparecerá un hueco en la estructura del semiconductor, mientras que el polo negativo absorbe un hueco y deja en la estructura una carga negativa. Se mantendrán por tanto las concentraciones de las cargas de los portadores.
Así, un electrón de los que forman enlaces covalentes no puede saltar fuera del enlace bajo el único efecto de una tensión exterior; sin embargo, las fuerzas combinadas de una tensión exterior y un hueco próximo facilitan la salida del electrón desde el enlace hasta el hueco, creándose una intensidad de corriente eléctrica.
Gracias a este descubrimiento se ha llegado a la actual electrónica, ya que todos los aparatos de última generación que nos rodean diariamente están compuestos por estos semiconductores.
Silvino Barceló Mérida - Me apasiona la Electrónica, por lo que soy Técnico Superior en Electricidad y Electrónica Industrial. Me ...
