Semiconductor

Un material semiconductor tiene un valor de conductividad eléctrica que se encuentra entre el de un conductor, como el cobre metálico, y el de un aislante, como el vidrio. Su resistividad cae a medida que aumenta su temperatura; los metales se comportan de manera opuesta. su conducciónlas propiedades pueden alterarse de manera útil mediante la introducción de impurezas ("dopaje") en la estructura cristalina. Cuando existen dos regiones dopadas de manera diferente en el mismo cristal, se crea una unión semiconductora. El comportamiento de los portadores de carga, que incluyen electrones, iones y huecos de electrones, en estas uniones es la base de los diodos, transistores y la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos. Algunos ejemplos de semiconductores son el silicio, el germanio, el arseniuro de galio y los elementos cercanos a la llamada "escalera metaloide" en la tabla periódica. Después del silicio, el arseniuro de galio es el segundo semiconductor más común y se usa en diodos láser, células solares, circuitos integrados de frecuencia de microondas y otros. El silicio es un elemento crítico para la fabricación de la mayoría de los circuitos electrónicos.

Los dispositivos semiconductores pueden mostrar una variedad de propiedades útiles, como pasar la corriente más fácilmente en una dirección que en la otra, mostrar resistencia variable y tener sensibilidad a la luz o al calor. Debido a que las propiedades eléctricas de un material semiconductor pueden modificarse mediante el dopaje y la aplicación de campos eléctricos o luz, los dispositivos hechos de semiconductores pueden usarse para amplificación, conmutación y conversión de energía.

La conductividad del silicio aumenta añadiendo una pequeña cantidad (del orden de 1 en 10) de átomos pentavalentes (antimonio, fósforo o arsénico) o trivalentes (boro, galio, indio). Este proceso se conoce como dopaje y los semiconductores resultantes se conocen como semiconductores dopados o extrínsecos. Aparte del dopaje, la conductividad de un semiconductor puede mejorarse aumentando su temperatura. Esto es contrario al comportamiento de un metal, en el que la conductividad disminuye al aumentar la temperatura.

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