¿Cómo se desplazan los electrones y huecos en un semiconductor en presencia de un campo?

Lo portadores transportan cuando se impone un campo eléctrico en el semiconductor. Los electrones se mueven en la dirección opuesta neta del campo eléctrico. Los huecos se mueven en la dirección neta del campo eléctrico.

Cuando se conecta un generador a un semiconductor intrínseco, los electrones libres se mueven hacia el polo positivo del generador y los electrones del polo negativo del generador, saltan a los huecos del semiconductor y se mueven también hacia el polo positivo saltando de hueco en hueco.

Semiconductor tipo P

Cuando se añade el material dopante libera los electrones más débilmente vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son conocidos como huecos.

La movilidad de los portadores se usa a menudo para referirse al movimiento general de electrones y huecos en los semiconductores. La movilidad se refiere a la velocidad de deriva promedio de los portadores (electrones y huecos) bajo la acción de un campo eléctrico unitario.

Un hueco de electrón , o simplemente hueco,​ es la ausencia de un electrón en la banda de valencia que estaría normalmente completa sin el «hueco». Una banda de valencia completa (o casi completa) es característica de los aislantes y de los semiconductores.

Es la parte exterior del átomo y ocupa la mayor parte de su volumen. Esta parte está formada por un único tipo de partículas subatómicas, los electrones, que se mueven a una gran velocidad alrededor del núcleo, describiendo unas trayectorias elípticas llamadas órbitas.

Al aplicar una tensión al semiconductor de la figura, los electrones libres dentro del semiconductor se mueven hacia la izquierda y los huecos lo hacen hacia la derecha. Cuando un hueco llega al extremo derecho del cristal, uno de los electrones del circuito externo entra al semiconductor y se recombina con el hueco.

Un semiconductor es todo aquel material que, dependiendo de las circunstancias —temperatura, presión, radiación y campos magnéticos—, puede actuar como conductor, permitiendo el paso de la corriente, o como aislante, impidiendo el paso de la misma.

Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, sustituyéndole algunos de los átomos de un semiconductor intrínseco por átomos con menos electrones de valencia que el semiconductor anfitrión, normalmente trivalente, es decir con 3 electrones en la capa de valencia (normalmente boro), al ...

Se produce cuando se conecta el polo positivo de una batería a la parte P de la unión P - N y el negativo a la N. En estas condiciones podemos observar que: El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia la unión p-n.

A temperatura ambiente, un semiconductor tiene suficientes electrones libres para conducir la corriente. Cerca del cero absoluto un semiconductor se comporta como un aislante. Semiconductores actúan como aislantes a bajas temperaturas y conductores a temperaturas más altas.

El transporte de carga es el tipo de transporte encargado de movilizar bienes y mercaderías de un lugar de origen a otro de destino, de manera tal que estos alcancen su destino en buen estado y dentro de un lapso de tiempo concreto prestablecido.

Sin entrar en detalles, un semiconductor presenta dos tipos de corriente eléctrica:

El flujo de electrones. Los 'huecos' son una ayuda para describir el lugar hacia donde pueden ir los electrones. Como en realidad son un lugar y no tienen una existencia física real, considerar si fluyen o no en realidad no tiene ningún significado.

Ión: Partícula cargada que se origina cuando un átomo pierde o gana electrones. Su carga es igual al número de electrones perdidos (ión positivo) o ganados (ión negativo). Hueco: Ausencia de un electrón en un enlace covalente. Su carga asociada es la del electrón con signo +.

El dopado de materiales semiconductores se realiza a través del agregado de impurezas a la red cristalina del semiconductor original, modificando de esta manera las propiedades eléctricas del material.

La diferencia de potencial, también llamada voltaje, ejerce una fuerza sobre los electrones libres del conductor. La fuerza ejercida sobre los electrones libres permite que éstos se mueven en la misma dirección y sentido, generando un flujo de cargas eléctricas.

En todos los circuitos eléctricos que analizamos hasta ahora, las cargas eléctricas que constituyen la corriente se desplazan siempre en un mismo sentido: del polo positivo de la fuente de tensión hacia el polo negativo (sentido convencional).

La corriente convencional fluye del terminal positivo al negativo, pero dependiendo de la situación real, pueden moverse cargas positivas, negativas o ambas. En los cables metálicos, por ejemplo, la corriente es transportada por los electrones, es decir, las cargas negativas se mueven.

Cuando se forma una unión p-n, algunos de los electrones libres en la región n, se difunden a través de la unión y se combinan con los huecos para formar iones negativos. De esta manera dejan detrás iones positivos en los lugares donantes de impurezas.

Los semiconductores son compuestos de átomos unidos juntos para formar una estructura uniforme. Cada átomo de silicio tiene cuatro electrones de valencia que son compartidos, que forma un enlace covalente con los cuatro átomos de Si circundantes.

Materiales de tipo N aumentan la conductividad de un semiconductor mediante el aumento del número de electrones disponibles; materiales de tipo P aumentar la conductividad al aumentar el número de orificios presentes.

Los semiconductores son materiales que pueden comportarse como conductores eléctricos o como aislantes eléctricos, dependiendo principalmente de las condiciones de temperatura en que se encuentren, o el tipo y nivel de impurezas presentes en su estructura. Actualmente el semiconductor más importante es el silicio.

¿En qué se diferencian los materiales conductores de los semiconductores y aislantes? A diferencia de los materiales conductores, los materiales aislantes impiden el paso de cargas eléctricas, y los semiconductores pueden permitir e impedir la conducción de energía eléctrica.

En 1782 el término “semiconductor” fue utilizado por primera vez por Alessandro Volta, y la primera observación documentada sobre el efecto producido por los semiconductores fue la de Michael Faraday en el año de 1833, quien se percató que la resistencia en el sulfuro de plata disminuye conforme aumenta la temperatura; ...

A diferencia de los materiales conductores, que solo conducen electricidad, los semiconductores también funcionan como aislantes. Son capaces de pasar la corriente en una de sus dos sentidos con mayor facilidad. Su resistencia es variable. Son sensibles a la luz y al calor.

En electrónica y específicamente en teoría de semiconductores, se denominan portadores mayoritarios a las partículas cuánticas encargadas del transporte de corriente eléctrica que se encuentran en exceso en un material semiconductor dopado como tipo N o tipo P.