semiconductores 11

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 El átomo está compuesto de núcleo
(protones y neutrones) y electrones.
 Entre los electrones y protones se ejercen
fuerzas de atracción.
 Las fuerzas se deben a una propiedad
denominada «carga eléctrica».
 Las «cargas» del electrón y del protón
tienen el mismo valor, pero de signo
opuesto:
 Electrón: carga negativa (-)
 Protón: carga positiva (+)
En la región del espacio donde se
manifiestan las fuerzas sobre las
cargas eléctricas, decimos que hay
un CAMPO ELÉCTRICO E.
 Es la región o zona del espacio
donde se manifiestan acciones de
tipo eléctrico (cargas eléctricas).
 Cada carga eléctrica con su
presencia modifica las propiedades
del espacio que la rodea.
 La intensidad del campo eléctrico
en un punto es la fuerza que actúa
sobre una unidad de carga positiva
situada en ese punto.
 La intensidad del campo es una
magnitud vectorial.
 El campo eléctrico es un campo
vectorial.
La corriente eléctrica es debida al arrastre de
electrones en presencia de un campo E.
El flujo de corriente depende de:
 La Intensidad del campo eléctrico
 Cantidad (concentración) de electrones libres en el material
 Movilidad de los electrones en ese material.
Michael Faraday, visualizo el campo
eléctrico como “haces de energía”,
representados
como innumerables
líneas rectas que salen radialmente en
todas las direcciones desde el centro de
la carga.
Las llamo “Líneas de Fuerza
Eléctrica”.
Esas líneas tienen fuerza natural que
actúan en un sentido determinado, pues
son salientes en el protón y entrantes
en el electrón.
Del estudio del Campo eléctrico se
derivan:
 Las leyes de atracción y repulsión
de cargas (Ley de Cargas)
 Llamada también:
a) Zona de Deplexión,
b) Barrera Interna de Potencial,
c) Zona de Carga Espacial,
d) Zona de Agotamiento o Empobrecimiento,
e) Zona de Vaciado, etc.
 Zona de la unión de los semiconductores tipo p y tipo n.
 Debido a difusión, los electrones libres y los huecos se
recombinan en la unión.
 Así se crean los pares de iones con cargas opuestas a ambos
lados de la unión.
 Esta zona carece de electrones libres y huecos.
Z. V.
 Las parejas de iones positivo y negativo se llaman dipolos.
 Al aumentar los dipolos la región cerca de la unión se vacía de
portadores y se crea la llamada "Zona de deplexión".
Zona P: Semiconductora, con una Zona de Carga negativa ( - )
Zona N: Semiconductora, con una Zona de Carga positiva ( + )
Zona de agotamiento: No es conductora, puesto que no posee
portadores de carga libres.
Ley de Cargas
La carga eléctrica es un propiedad características de algunas partículas
subatómicas, la cual se manifiesta mediante atracciones y repulsiones.
Carga eléctrica: Interacciones entre cargas de igual y distinta naturaleza.
 “Cargas de igual tipo se repelen o rechazan”, :
Un Protón (+) repele a otro Protón (+).
Un Electrón (-) repele a otro Electrón (-)
 “Cargas Opuestas se Atraen”, :
Un Protón (+) atrae a un Electrón (-)
Un Semiconductor Tipo N
tiene más electrones libres que
huecos
Un Semiconductor Tipo P tiene
más huecos que electrones.
Las cargas en exceso se denominan portadores mayoritarios y las
cargas en deficiencia portadores minoritarios.
A la temperatura de 0 K los portadores de carga, electrones libres
en la zona n y huecos en la zona p, están ligados a sus
respectivos átomos.
A temperatura ambiente los dos tipos de portadores están libres
para la conducción eléctrica.
En cada zona la carga total es neutra: por cada electrón hay un
ion positivo, y por cada hueco hay un ion negativo.
 La corriente por un conductor es un flujo de cargas eléctricas.
 Si un capacitor es conectado a una fuente de corriente continua, recibe carga eléctrica.
 El valor de la carga almacenada se obtiene multiplicando la corriente entregada por la
fuente por el tiempo durante el cual la fuente estuvo conectada
Entonces: Q = I x t (carga = corriente x tiempo)
Donde:
Q: está en coulombios
I: está en amperios
t: está es segundos
 La carga almacenada es directamente proporcional al voltaje aplicado entre sus
terminales.
Entonces: Q = C x V (carga = capacidad x voltaje)
Donde:
Q: está en coulombios
C: está en faradios
V: está en voltios
Igualando la última ecuación con la primera se tiene que: Q = I x t = C x V
Despejando: V = I x t / C.
Si se mantiene el valor de la corriente "I" constante y como el valor de "C" también es
constante, el voltaje "V" es proporcional al tiempo

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