Conceptos Fundamentales de Semiconductores y Electrónica
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Semiconductores
Tipos de Semiconductores
Semiconductor intrínseco: Un semiconductor casi puro con una cantidad insignificante de impurezas.
Semiconductor extrínseco: Un semiconductor dopado cuyas propiedades están controladas por átomos de impurezas añadidos.
Dopaje
Dopantes: Átomos de impurezas que se añaden a un semiconductor para aumentar su concentración de electrones o huecos.
Átomos donadores: Átomos de impurezas que incrementan la cantidad de electrones, conocidos como dopantes de tipo n.
Material tipo n: Material dopado con donadores, contiene más electrones que huecos.
Átomos aceptores: Átomos de impurezas que aceptan electrones del semiconductor, creando huecos y dando lugar a un material de tipo p.
Portadores de Carga
Portadores mayoritarios: El tipo de portador de carga más abundante en un semiconductor (electrones en material tipo n, huecos en material tipo p).
Portadores minoritarios: El tipo de portador de carga menos abundante en un semiconductor.
Diodos
Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el flujo de corriente en una sola dirección.
Polarización Directa
Cuando se aplica una tensión positiva al ánodo y una tensión negativa al cátodo, el diodo se polariza en directa y permite el flujo de corriente.
Polarización Inversa
Cuando se aplica una tensión negativa al ánodo y una tensión positiva al cátodo, el diodo se polariza en inversa y bloquea el flujo de corriente, excepto por una pequeña corriente de fuga.
Tensión Umbral
La tensión mínima requerida para que un diodo comience a conducir en polarización directa.
Tensión de Ruptura (Breakdown)
La tensión inversa a la que el diodo comienza a conducir en polarización inversa debido a la ruptura del aislante.
Diodo Zener
Un tipo especial de diodo que se utiliza para mantener una tensión constante en polarización inversa.
Conceptos de Física del Estado Sólido
Función de Fermi-Dirac
Describe la probabilidad de que un estado cuántico de energía esté ocupado por un electrón.
Nivel de Fermi
El nivel de energía en el que la función de Fermi-Dirac vale 0.5.
Banda de Valencia
La banda de energía más alta que está completamente llena de electrones a temperatura cero.
Banda de Conducción
La banda de energía más baja que está vacía de electrones a temperatura cero.
Hueco de Banda
La diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción.
Componentes Eléctricos
Activos
Componentes que ejercen ganancia sobre la señal, como transistores.
Pasivos
Componentes que no ejercen ganancia sobre la señal, como resistencias, condensadores y bobinas.
Otros Conceptos
Ley de Ohm Térmica
Describe la disipación de calor en un componente electrónico.
Tolerancia
El rango de valores aceptables para una magnitud específica de un componente.
Deriva
La variación de una magnitud con respecto a su valor nominal en un tiempo determinado.
Coeficiente de Temperatura
Un valor que indica cómo una propiedad de un material cambia con la temperatura.