INTRODUCCINPara esta seccin se calificar las respuestas correctas (puede ser una sola o varias) sobre la gama de respuestas posibles. Los textos de estas preguntas sern cortos porquecada pregunta tiene un texto diferente, debido a que el curso de Fsica de Semiconductores requiere el conocimiento previo de diversos aspectos matemticos y fsicos (aunque durante el curso se repasan los aspectos fundamentales de estos prerrequisitos). De igual manera, ustedes encontraran algunas lecturas que les permitiran recordar algunos conceptos.

CONCEPTOSLos Semiconductores son materiales que poseen propiedades intermedias de conduccin. Para comprender mejor esta definicin es necesario recordar la clasificacin de los elementos segn su capacidad de conduccin; en la naturaleza encontramos materiales Conductores, Aislantes y Semiconductores.Estos materiales son la combinacin ordenada o estructurada de una serie de elementos conocidos como tomos, estos se unen entre s para formar las molculas y la unin de estas forma a la vez los diferentes elementos de la naturaleza. Los semiconductores ms empleados para la fabricacin de circuitos integrados son Silicio y Germanio, adems requieren que les aada tomos adicionales de Boro, Indio, Fosforo y Antimonio. Estos tomos se unen entre si formando una red cristalina. El Silicio es un material que posee 14 electrones de los cuales cuatro se localizan en la ltima capa o banda de valencia. Para pasar de una banda a otra los electrones necesitan emitir o absorber un fotn de luz o energa. Los niveles superiores requieren de menor energa y los niveles inferiores requieren de ms trabajo para sacar o introducir un electrn. Por tal razn para la obtencin de nuevos semiconductores es necesario manejar conceptos fsicos generales en especial los de la fsica cuntica. Los materiales Semiconductores se clasifican de acuerdo a su pureza, tenemos materiales Intrnsecos y materiales Extrnsecos. Los materiales intrnsecos, son los que no tienen impurezas o tomos diferentes. Los materiales extrnsecos poseen impurezas o tomos diferentes a su naturaleza. Para dar utilidad a un material semiconductor es necesario unir diversos materiales para generar una unin, un material semiconductor (Silicio o Germanio) dopado tipo N con exceso de electrones y un material dopado tipo P con exceso de huecos, los cuales cuando se encuentran aislados estn en equilibrio inico. Al ser polarizada de manera directa esta unin el dispositivo se convierte en conductor, al polarizarla en inversa se comporta como aislante puro. Los semiconductores tienen un amplio campo de operacin en la electrnica, ya que conforman dispositivos como diodos, transistores, FET, entre otros, que a su vez componen artefactos electrnicos de uso domestico, industrial y comercial.

1. Cul de estos cree usted que es un semiconductor?

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Transistor

Condensador

Cable de Cobre

Resistencia Cramica

2. Respecto a la resistencia que presenta un semiconductor, al paso de corriente elctrica, usted puede decir que:

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Es constante siempre

Es 0

Depende de la temperatura

Es infinita

Escoja las dos caractersticas FUNDAMENTALES ms importantes que definen un material semiconductor.

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Tipo de Uniones

Resistencia elctrica

Humedad mxima que puede soportar

Proporcin de impurezas presentes

Una unin PN es?

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Un procedimiento matemtico para calcular la resitencia elctrica de los semiconductores

Un efecto fsico que se da por polarizacin neta inversa de semiconductores

La unin de un semiconductor P con un semiconductor N

La unin de un polo positivo con uno negativo

5. Para disear un material semiconductor, se necesita aplicar:

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Fsica Mecnica y Teora Electromagntica

Mecnica cuntica y otros aspectos fsicos clsicos

Teora Electromagntica

6. Recuerde que la opcin correcta debe ser la mejor asociada a la multitud de casos reales. Uno de estos sistemas no suele realizarse mediante semiconductores:

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Telfono Celular

Acelerador de particulas

Motor de paso

Computador

EN QU CONSISTE LA MECNICA CUNTICA?Los sistemas atmicos y las partculas elementales no se pueden describir con las teoras que usamos para estudiar los cuerpos macroscpicos (como las rocas, los carros, las casas, etc). Esto de debe a un hecho fundamental respecto al comportamiento de las partculas y los tomos que consiste en la imposibilidad de medir todas sus propiedades simultneamente de una manera exacta. Es decir en el mundo de los tomos siempre existe una INCERTIDUMBRE que no puede ser superada. La mecnica cuntica explica este comportamiento. ENTONCES QU DICE LA MECNICA CUNTICA? El tamao de un ncleo atmico es del orden de 10-13 centmetros. Podemos imaginar esto? Muy difcilmente. Mucho ms difcil an sera imaginar cmo interactan dos ncleos atmicos, o cmo interacta el ncleo con los electrones en el tomo. Por eso lo que dice la mecnica cuntica muchas veces nos parece que no es 'lgico'. Veamos que propone la mecnica cuntica: 1. El intercambio de energa entre tomos y partculas solo puede ocurrir en paquetes de energa de cantidad discreta (Fuerzas e Interacciones) 2. Las ondas de luz , en algunas circunstancias se pueden comportar como si fueran partculas ( fotones ). 3. Las partculas elementales , en algunas circunstancias se pueden comportar como si fueran ondas. 4. Es imposible conocer la posicin exacta y la velocidad exacta de una partcula al mismo tiempo. Este es el famoso Principio de Incertidumbre de Heisemberg A partir de los conceptos mencionados anteriormente, se debe mantener una estructura matemtica bsica que nos permita comprender los fenmenos fsicos ocurrentes casi siempre en el espacio imaginario.

Las siguientes preguntas son de fsica y matemtica fundamental. El nmero i representa:

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Un vector muy pequeo; la i significa infinitesimal

Un nmero muy pequeo; la i significa infinitesimal

Cualquier Variable que se quiera usar

La Raz cuadrada de -1

8. El principio de incertidumbre de Heisenberg plantea:

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Que no se puede conocer la posicin de una partcula nunca

Que no se puede conocer la Velocidad de una partcula nunca

Que no se puede conocer al tiempo la velocidad y la posicin una partcula

Que no se puede conocer al tiempo el momento y posicin de una partcula

De la Mecnica Cuntica se puede afirmar que:

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Es siempre vlida, slo que sus efectos pueden no ser visibles en algunas ocasiones

Es una consecuencia de la Teora de la Relatividad

No tiene aplicacin prctica; se ha estudiado slo por su inters matemtico

No es vlida nunca: es slo una aproximacin

10. La luz es:

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Ni una onda ni una Partcula, como antes se crey

Una Onda y una Partcula al mismo tiempo

Una Onda, no partcula

Una Partcula, no onda

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