Video de Semiconductores Intrínsecos y Extrínsecos
Semiconductores Intrínsecos
Un semiconductor intrínseco es aquel que esta formado por un cristal de silicio puro, en donde todos los átomos son de silicio. A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque solamente tiene unos cuantos electrones libres y huecos.
Si aplicamos voltaje entre los extremos de un semiconductor intrínseco vamos a observar que los electrones que estaban libres se van a desplazar a la izquierda buscando el positivo de la batería.
Cuando un electrón salta a la izquierda, el hueco es reemplazado por otro electrón y da la sensación de que el hueco se estuviera moviendo hacia la derecha. Ahora hablamos de dos flujos de corriente:
Primero.- El flujo de electrones que circulan del negativo al positivo.
Segundo.- El flujo de huecos que circulan del positivo al negativo y al cual se le llama CORRIENTE CONVENCIONAL. Esta denominación porque es el sentido que se uso desde hace mucho tiempo cuando se creía que la corriente circulaba de positivo a negativo.
Dopaje de un semiconductor
Un posibilidad de hacer conducir a un cristal de silicio intrínseco es agregando átomos de impurezas, a esto se le llama dopaje de un semiconductor.
Primera posibilidad.- Añadir átomos pentavalentes como el arsénico, antimonio o fósforo. Tal como se observa en la figura, el átomo pentavalente esta en el centro, rodeado de átomos de silicio, este átomo debería tener 5 electrones, pero comparte 4 y uno queda libre. Mediante esta modalidad se puede aumentar el número de electrones libres.
Segunda posibilidad.- Añadir átomos trivalentes como el aluminio, boro o galio. Observando en la figura, el átomo trivalente esta en el centro. Como tiene 4 átomos de silicio a su alrededor, solamente puede compartir 3 átomos de valencia y con el cuarto un hueco.
Para fabricar estos dispositivos inicialmente se usaba el germanio, pero como no resultó muy eficiente, se perfeccionó el dopado de cristales de silicio, con este se consiguió darle todas las aplicaciones en electrónica que ahora ya conocemos.
Semiconductores Extrínsecos
Un semiconductor es extrínseco cuando se ha logrado dopar para conseguir que tenga un exceso de electrones o un exceso de huecos, según esta disposición existen dos tipos de semiconductores:
SEMICONDUCTORES TIPO N.- El silicio ha sido dopado con impurezas pentavalentes y se consigue un exceso de electrones, por este motivo se le llama tipo N. Al aplicar una tensión los electrones se desplazan a la izquierda y los huecos a la derecha. Cuando un hueco llega al extremo derecho se re-combina con un electrón de la batería. Mientras que para el lado izquierdo, una gran cantidad de electrones pasan al conductor para dirigirse al positivo de la batería.
SEMICONDUCTORES TIPO P.- El silicio ha sido dopado con impurezas trivalentes y se consigue un exceso de huecos, por este motivo se le llama tipo P. Al aplicar una tensión los electrones se desplazan a la izquierda y los huecos a la derecha. Una gran cantidad de huecos llega al extremos derecho, estos se re-combinan con los electrones que vienen de la batería. Para el lado izquierdo, la poca cantidad de electrones se dirige el polo positivo de la batería.
Diccionario electrónico
¿Qué es un Circuito electrónico?
Un circuito electrónico es un sistema interconectado de componentes electrónicos diseñado para realizar una función específica. Estos componentes, que pueden ser resistencias, condensadores, transistores, diodos, inductores y más, se combinan de manera precisa y se conectan a través de rutas conductoras, como cables o pistas en una placa de circuito impreso (PCB), para formar un camino cerrado por el cual puede fluir la corriente eléctrica.
Aquí hay una descripción detallada de los elementos clave en un circuito electrónico:
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Componentes electrónicos: Son elementos pasivos o activos que realizan funciones específicas en un circuito. Los componentes pasivos, como las resistencias, los condensadores y los inductores, no pueden amplificar la señal, mientras que los componentes activos, como los transistores y los circuitos integrados, pueden amplificar, conmutar o realizar otras funciones activas.
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Fuente de alimentación: Suministra la energía eléctrica necesaria para que el circuito funcione. Puede ser una batería, un transformador o una fuente de alimentación regulada.
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Conexiones y rutas conductoras: Los componentes se conectan entre sí y a la fuente de alimentación mediante cables o pistas en una PCB. Estas conexiones permiten que la corriente fluya a través del circuito de manera controlada.
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Señales: Las señales eléctricas son voltajes o corrientes que representan información. Pueden ser analógicas (continuas) o digitales (discretas) y se procesan y manipulan en el circuito para realizar diversas funciones.
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Dispositivos de control: En algunos circuitos electrónicos, como en sistemas de automatización o control, se utilizan dispositivos de control, como microcontroladores o microprocesadores, para tomar decisiones basadas en las señales de entrada y generar señales de salida correspondientes.
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Amplificación y procesamiento: Muchos circuitos electrónicos tienen componentes que amplifican señales débiles, filtran frecuencias no deseadas, generan formas de onda específicas o realizan otras operaciones para modificar las señales de entrada de acuerdo con los requerimientos del circuito.
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Diseño y optimización: Diseñar un circuito electrónico implica seleccionar los componentes adecuados y determinar cómo se interconectarán para lograr una función deseada. La optimización busca minimizar costos, maximizar el rendimiento y garantizar la confiabilidad del circuito.
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Protección y seguridad: En algunos circuitos, se incluyen medidas de protección, como fusibles, diodos protectores y reguladores de voltaje, para prevenir daños a los componentes debido a sobrecargas, fluctuaciones de voltaje o condiciones anormales.
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Aplicaciones: Los circuitos electrónicos están presentes en una amplia variedad de dispositivos y sistemas, desde teléfonos móviles y computadoras hasta sistemas de comunicación, sistemas médicos, electrónica automotriz, electrodomésticos y mucho más.
Entonces, un circuito electrónico es una configuración interconectada de componentes electrónicos diseñados para realizar una tarea específica, utilizando señales eléctricas y procesos para lograr una función deseada. Estos circuitos son esenciales en la mayoría de los dispositivos y sistemas modernos, lo que los convierte en una parte fundamental de la tecnología contemporánea.
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