FISICA DE SEMICONDUCTORES

CAPITULO I

1.1  EL ESTADO CRISTALINO, REDES CRISTALINAS Y CRECIMIENTO DE CRISTALES EN SEMICONDUCTORES.

Los átomos (moléculas o iones) que componen el sólido se disponen según un orden regular. Las partículas se sitúan ocupando los nudos o puntos singulares de una red espacial geométrica tridimensional.

Los metales, las aleaciones y determinados materiales cerámicos tienen estructuras cristalinas.

Los átomos que pertenecen a un sólido cristalino se pueden representar situándolos en una red tridimensional, que se denomina retículo espacial o cristalino. Este retículo espacial se

puede definir como una repetición en el espacio de celdas unitarias.nLa celda unitaria de la mayoría de las estructuras cristalinas son paralelepípedos o prismas con tres conjuntos de caras paralelas Según el tipo de enlace atómico, los cristales pueden ser de tres tipos:

a) Cristales iónicos: punto de fusión elevado, duros y muy frágiles, conductividad

eléctrica baja y presentan cierta elasticidad. Ej: NaCl (sal común)

b) Cristales covalentes: Gran dureza y elevada temperatura de fusión. Suelen ser

transparentes quebradizos y malos conductores de la electricidad. No sufren

deformación plástica (es decir, al intentar deformarlos se fracturan). Ej: Diamante

c) Cristales metálicos: Opacos y buenos conductores térmicos y eléctricos. No son

tan duros como los anteriores, aunque si maleables y dúctiles. Hierro, estaño, cobre,...

la red cristalinas esta formado por iones de signo opuesto, de manera que cada uno crea a su alrededor un campo eléctrico que posibilita que estén rodeados de iones contrarios.

Los solidos cristalinos mantienen susu iones praticamente en contacto mutuo, lo que explica que sean practicamnte incompresibles. Además, estos iones no pueden moverse libremente, si no que se hallan dispuesto en posiciones fijas distribuidas desordenadamente en el espacio formando retículos cristalinos o redes especiales . los cristalografos clasifican los retículos cristalinos en siete tipos de poliedros llama sistema cristalográficos. En cada uno de ellos los iones pueden ocupar los vértices, los centros de las caras o el centro del cuerpo  de dichos poliedros . el mas cencillo de esto recibeel nombre de celdilla unidad.

Uno de los parámetros básicos de todo cristales el llamado índice de coordinación que podemos definir como el numero de iones de un siglo que rodean a un ion de siglo opuesto. Podrán existir , según los casos , índices diferentes para el catión y para el anión. 

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA CRISTALINA

para que la conducción de la electricidad sea posible es necesario que haya electrones en la capa de conducción, así podemos considerar tres situaciones.
los metales , en los que ambas banda de energía se superponen, son conductores.

Los aislantes , en los que ambas bandas de energía se superponen, son conductores.

Los aislantes, en los que la diferencia existente entre las bandas de energía, del orden de 6 eV impide, en condiciones normales el salto de los electrones.

Los semiconductores , en los que el salto de energía es pequeño, del orden de 1 eV, por lo que suministrando energía pueden conducir la electricidad; pero ademas, su conductividad puede regularse, puesto que bastaría disminuir la energía aportada para que sea menor el numero de electrones que salte a la banda de conducción; cosa que no puede hacerse con los metales, cuya conductividad es constante, o mas propiamente, poco variable con la temperatura.