Diferencia entre semiconductores intrínsecos y extrínsecos

Intrínseco vs semiconductor extrínseco

Es notable que la electrónica moderna se base en un tipo de material, semiconductores. Los semiconductores son materiales que tienen una conductividad intermedia entre conductores y aisladores. Los materiales semiconductores se usaron en electrónica incluso antes de la invención del diodo y el transistor de semiconductores en la década de 1940, pero después de eso, los semiconductores encontraron una gran aplicación en el campo de la electrónica. En 1958, la invención del circuito integrado por Jack Kilby de los instrumentos de Texas elevó el uso de semiconductores en el campo de la electrónica a un nivel sin precedentes.

Naturalmente, los semiconductores tienen su propiedad de conductividad debido a portadores de carga libre. Tal semiconductor, un material, que muestra naturalmente propiedades semiconductores, se conoce como un semiconductor intrínseco. Para el desarrollo de componentes electrónicos avanzados, los semiconductores se mejoraron para funcionar con una mayor conductividad al agregar materiales o elementos, lo que aumenta el número de portadores de carga en el material semiconductor. Tal semiconductor se conoce como un semiconductor extrínseco.

Más sobre semiconductores intrínsecos

La conductividad de cualquier material se debe a los electrones liberados a la banda de conducción por la agitación térmica. En el caso de semiconductores intrínsecos, el número de electrones liberados es relativamente menor que en los metales, pero mayor que en los aisladores. Esto permite una conductividad de corriente muy limitada a través del material. Cuando aumenta la temperatura del material, más electrones ingresan a la banda de conducción y, por lo tanto, la conductividad del semiconductor también aumenta. Hay dos tipos de portadores de carga en un semiconductor, los electrones liberados en la banda de valencia y los orbitales vacantes, más comúnmente conocidos como los agujeros. El número de agujeros y electrones en un semiconductor intrínseco es igual. Tanto los agujeros como los electrones contribuyen al flujo de corriente. Cuando se aplica una diferencia de potencial, los electrones se mueven hacia el mayor potencial y los agujeros se mueven hacia el potencial más bajo.

Hay muchos materiales que actúan como semiconductores, y algunos son elementos y algunos son compuestos. El silicio y el germanio son elementos con propiedades semiconductoras, mientras que Gallium Arsenide es un compuesto. En general, elementos en el grupo IV y los compuestos de los elementos de los grupos III y V, como el arsenuro de galio, el fosfuro de aluminio y el nitruro de galio muestran propiedades intrínsecas semiconductores.

Más sobre semiconductores extrínsecos

Al agregar diferentes elementos, las propiedades semiconductores se pueden refinar para realizar más corriente. El proceso de adición se conoce como dopaje, mientras que el material agregado se conoce como impurezas. Las impurezas aumentan el número de portadores de carga dentro del material, permitiendo una mejor conductividad. Según el transportista suministrado, las impurezas se clasifican como aceptores y donantes. Los donantes son materiales que tienen electrones no unidos dentro de la red, y los aceptores son materiales que dejan agujeros en la red. Para los semiconductores del Grupo IV, los elementos del Grupo III Boron, el aluminio actúa como aceptores, mientras que los elementos del grupo V fosforus y el arsénico actúan como donantes. Para los semiconductores compuestos del Grupo II-V, Selenium, Tellurium actúan como donantes, mientras que el berilio, el zinc y el cadmio actúan como aceptores.

Si se agregan varios átomos aceptores como impureza, el número de agujeros aumenta y el material tiene un exceso de portadores de carga positivos que antes. Por lo tanto, el semiconductor dopado con la impureza del aceptador se llama semiconductor de tipo positivo o de tipo P. De la misma manera, un semiconductor dopado con impureza de los donantes, que deja el material en exceso de electrones, se denomina tipo negativo o semiconductor de tipo n.

Los semiconductores se utilizan para fabricar diferentes tipos de diodos, transistores y componentes relacionados. Los láseres, las células fotovoltaicas (células solares) y los detectores de fotos también usan semiconductores.

¿Cuál es la diferencia entre semiconductores intrínsecos y extrínsecos??

• Los semiconductores que no están dopados se conocen como semiconductores intrínsecos, mientras que un material semiconductor dopado con impurezas se conoce como un semiconductor extrínseco.

• El número de portadores de carga positivos (agujeros) y los portadores de carga negativa son iguales en semiconductores intrínsecos, mientras que al agregar impurezas se cambia el número de portadores de carga; Por lo tanto, desigual en semiconductores extrínsecos.

• Los semiconductores intrínsecos tienen una conductividad relativamente menor que los semiconductores extrínsecos.