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 Condensador o capacitor?
Un condensador, también conocido como capacitor, es un componente fundamental en la electrónica y la ingeniería eléctrica. Se trata de un dispositivo diseñado para almacenar y liberar carga eléctrica en forma de energía potencial eléctrica. Los condensadores están presentes en una amplia variedad de circuitos y aplicaciones, desempeñando roles esenciales en filtrado, acoplamiento, temporización y almacenamiento de energía.
Estructura: Un condensador básico está compuesto por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico, que es un aislante eléctrico. Las placas conductoras pueden ser planas, cilíndricas o en forma de otros diseños geométricos. El dieléctrico puede ser aire, papel, cerámica, plástico u otros materiales aislantes. La cantidad de carga que puede almacenar un condensador depende de varios factores, incluyendo el área de las placas, la separación entre ellas y las propiedades dieléctricas del material entre las placas.
Funcionamiento: Cuando se aplica una diferencia de potencial (tensión) entre las placas del condensador, los electrones se acumulan en una de las placas, mientras que la otra se queda con menos electrones. Esto crea un campo eléctrico entre las placas, y el dieléctrico evita que los electrones se muevan de una placa a otra directamente, almacenando así la carga eléctrica en forma de energía potencial.
Capacidad y unidad: La capacidad de un condensador se mide en faradios (F), que es la cantidad de carga en coulombs (C) que puede almacenar por unidad de voltaje. Sin embargo, en la práctica, los condensadores suelen tener capacidades mucho más pequeñas y se utilizan subunidades como microfaradios (μF) y picofaradios (pF).
Aplicaciones:
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Filtrado: Los condensadores se utilizan en circuitos de filtrado para eliminar señales no deseadas o ruido, permitiendo el paso de las señales de interés.
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Acoplamiento: En circuitos amplificadores, los condensadores se utilizan para acoplar señales entre diferentes etapas del circuito, permitiendo el paso de señales de CA mientras bloquean componentes de CC.
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Temporización: En circuitos temporizadores y osciladores, los condensadores se combinan con resistencias para controlar intervalos de tiempo.
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Almacenamiento de energía: Los condensadores pueden almacenar energía eléctrica y liberarla rápidamente, lo que es útil en aplicaciones como flashes de cámaras y sistemas de encendido en vehículos.
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Compensación de reactancia: En circuitos de corriente alterna, los condensadores pueden compensar la reactancia inductiva, mejorando el factor de potencia y la eficiencia energética.
En resumen, un condensador es un componente esencial en electrónica que almacena carga eléctrica en forma de energía potencial eléctrica en un campo eléctrico formado entre dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. Su capacidad para almacenar y liberar carga lo hace invaluable en una amplia gama de aplicaciones electrónicas.
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