Un dispositivo semiconductor es un componente electrónico que emplea las propiedades electrónica de los materiales semiconductores, principalmente del silicio, el germanio y el arseniuro de galio, así como de los semiconductores orgánicos. Los dispositivos semiconductores han reemplazado a los dispositivos termoiónicos (tubos de vacío) en la mayoría de las aplicaciones. Usan conducción electrónica en estado sólido, como diferente del estado gaseoso o de la emisión termoiónica en un gran vacío.
Los dispositivos semiconductores se fabrican tanto como dispositivos individuales discretos, como circuitos integrados (CI), que consisten en un número -desde unos pocos (tan pocos como dos) a miles de millones- de dispositivos fabricados e interconectados en un único sustrato semiconductor, también denominado oblea.
Los materiales semiconductores son tan útiles debido a que su comportamiento puede ser fácilmente manipulado por la adición de impurezas, conocidas como dopaje . La conductividad semiconductora puede ser controlada por la introducción de un campo eléctrico o magnético, por la exposición a la luz o el calor, o por deformación mecánica de una rejilla monocristalina dopada; por lo que, los semiconductores pueden ser excelentes sensores. La conducción de corriente en un semiconductor se produce a través de electrones y agujeros móviles o "libres", conocidos conjuntamente como portadores de carga. El dopaje de un semiconductor como el silicio con una pequeña cantidad de átomos de impurezas, tales como el fósforo o boro, aumenta en gran medida el número de electrones o agujeros libres dentro del semiconductor. Cuando un semiconductor dopado contiene huecos en exceso que se llama "tipo p" y cuando contiene un exceso de electrones libres se conoce como de "tipo n", donde p (positivo para agujeros) o n (negativo para electrones) es el signo de los portadores de carga móviles mayoritarios. El material semiconductor que se utiliza en dispositivos se dopa en condiciones muy controladas en una instalación de fabricación, o fab, para controlar con precisión la ubicación y la concentración de dopantes tipo-p y tipo-n. Las juntura que se forman donde los semiconductores tipo-n y tipo-p sese denominan junturas p-n.
- Símbolo de Diodo Zener P N
- Diodo LED Es el más popular de todos. Su nombreproviene de las iniciales de las palabras LightEmitter Diode (LED). Su principal función es comoINDICADORES LUMINOSOS.
- Símbolo de Diodo LED
- Transistores Semiconductor que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Tiene básicamente dos funciones: •Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una pequeña señal de mando. •Funciona como un elemento amplificador de señales.
- Transistor Bipolar o BJT (Bipolar Junction Transistor) El transistor bipolar es el máscomún de los transistores, ycomo los diodos, puede ser degermanio o silicio. Es unamplificador de corriente. Consta de tres cristalessemiconductores (usualmentede silicio) unidos entre sí. Segúncomo se coloquen los cristaleshay dos tipos básicos detransistores bipolares…
- Transistor Bipolar o BJT (Bipolar Base Colector Junction Transistor) Emisor Transistor NPN En este caso un cristal P está situado entre dos cristales N. Son los más comunes. La flecha en el símbolo del transistor NPN está en la terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. Transistor PNP en este caso un cristal N está situado entredos cristales P. La flecha en el transistor PNPestá en el terminal del emisor y apunta en ladirección en la que la corriente convencionalcircula cuando el dispositivo está enfuncionamiento activo.
- Transistor de Efecto Campo o FET (Field Effect Transistor) Se basa en el campo eléctrico para controlar la conductividad de uncanal en un material semiconductor. Al contrario de la BJT que escontrolada por corriente, éstas son controladas por tensión. D D Drenado (Drain) Fuente (Source) Compuerta (Gate) G La región que existe entre el drenador y la fuente yG que es el camino obligado de los electrones se llama "canal“.La corriente circula S de Drenaje (D) a Fuente S (S). Canal P Canal N
- MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) Consiste en un transistor de efecto de campo basado en la estructuraMOS. Algunas ventajas del MOSFET son: •Consumo en modo estático muy bajo. •Tamaño pequeño. •Gran capacidad de integración. •Funcionamiento por tensión. Canal P Canal N
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Fotorresistencias Componente electrónico cuya resistencia
disminuye con elaumento de intensidad de luz incidente. Puede también
serllamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica oresistor
dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan desu nombre en
inglés light-dependent resistor. Su cuerpo estáformado por una célula o
celda y dos patillas. En la siguienteimagen se muestra su símbolo
eléctrico.
Los
semiconductores como el silicio, germanio, nitruro de carbono,
arseniuro de galio, arseniuro de indio galio y algunos mas son muy
usados en la fabricacion de componentes claves de la industria
electonica.
Transistores, dieodos, circuitos integrados , laseres de estado solido, diodos luminosos, son fundamentales para la tecnoligia moderna, solo piensa en la enorme cantidad de esos componentes que estan debajo de la caja de una pc o dentro de tu celular.
Por otra parte los superconductores aun estan en pañales y se continua buscando un superconductor capaz de ser usado a temperaturas mas cercanas a la temperatura ambiente.
Esto materiales supercondutores permiten fabricar potentes electroimanes o incluso transportar electricidad a enormes distancias con cables muy delgados.
Co electroimanes puedes fabricar trenes suspendidos en el aire que no consuman energia electrica o generadores electricos muy eficientes p motores eficientes.
Aun no se usan ampliamente dado que necesitan trabaja a muy bajas temperaturas por debajo del mas intenso frio polar.
Ademas si bien son aleaciones metalicas de formulas bastante simples son tremendamente suceptibles a los procesos de fabricacion un aplastamiento o estiramiento insignificante puede hacer que pierdan sus propiedades superconductoras.
De algun modo los semiconductores y superconductores se basan en ideas parecidas pero con procedimientos y resultados muy distintos.
En un semiconductor se toma un material que es pesimo conductor y agregandole trazas de otro material se logra controlar su conductividad,.
El un superconductor se toma un material buen conductor y enfriandolo se logra hacerlo un conductor casi ideal.
Saludossssssssssssssssssssssssssssssss... -
Superconductores
La propiedad más conocida de un superconductor es la desaparición repentina de toda resistencia eléctrica cuando se enfría el material por debajo de una temperatura conocida como temperatura crítica, que se denota con T (sub c). Los superconductores también tienen unas propiedades magnéticas extraordinarias, como en el efecto Meissner.
Los superconductores tienen muchas aplicaciones, por ejemplo en electroimanes superconductores, que incluyen mayor eficiencia que los convencionales, volúmenes más compactos y magnitudes de campo más grandes. Una vez que se establece una corriente en la bobina de un electroimán superconductor, no es necesario alimentar más potencia porque no hay pérdidas de energía por resistencia. Los superconductores son atractivos para transmisión de energía electrica a grandes distancias y en dispositivos de conversión de energía.
Semiconductores
Tienen propiedades que son intermedias entre las de los buenos conductores y las de los buenos aisladores. Es de gran importancia para fabricación de dispositivos electrónicos semiconductores como los circuitos integrados. Además del silicio se utiliza el germanio y el arseniuro de galio. Tienen por lo general cuatro electrones en la órbita de valencia exterior.
Los semiconductores se caracterizan por ser fotoconductores y tener un coeficiente de temperatura negativo. Se usan por ejemplo en los Extensómetros junto con un procesador de señales para el monitoreo de la actividad sísmica. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.Los dispositivos semiconductores son componentes electrónicos que explotan las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores, principalmente de silicio, germanio, arseniuro de galio, y así como semiconductores orgánicos. Los dispositivos semiconductores han reemplazado dispositivos termoiónicos en la mayoría de las aplicaciones. Ellos usan la conducción electrónica en el estado sólido en contraposición al estado gaseoso o emisión termoiónica en un alto vacío.
Dispositivos semiconductores se fabrican ambos dispositivos como individuales discretos y circuitos integrados, ya que se componen de un número-de unos pocos miles de millones de dispositivos fabricados e interconectados en un único sustrato semiconductor, u oblea.
Los materiales semiconductores son tan útiles debido a que su comportamiento puede ser manipulado fácilmente por la adición de impurezas, conocido como el dopaje. Semiconductor conductividad puede ser controlado por la introducción de un campo eléctrico o magnético, por la exposición a la luz o el calor, o por la deformación mecánica de una rejilla monocristalino dopado, por lo que, los semiconductores pueden hacer excelentes sensores. Conducción de la corriente en un semiconductor se produce a través de electrones "libres" y agujeros, conocidos colectivamente como portadores de carga móvil o. Dopaje un semiconductor tal como silicio con una pequeña cantidad de átomos de impurezas, tales como fósforo o boro, aumenta en gran medida el número de electrones libres o agujeros dentro de los semiconductores. Cuando un semiconductor dopado contiene huecos en exceso que se llama "tipo p", y cuando contiene electrones libres en exceso que se conoce como "de tipo n", donde p o n es el signo de la carga de los portadores de carga mayoritarios. El material semiconductor que se utiliza en los dispositivos se dopa en condiciones muy controladas en una planta de fabricación, o fabuloso, para controlar con precisión la ubicación y concentración de p-y dopantes de tipo n. Las uniones que forman donde tipo-n y semiconductores de tipo p se unen se denominan uniones pn.
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