11.- Que se entiende por una banda prohibida

Por la teoría de bandas de sólidos, se sabe que los semiconductores tienen una banda prohibida entre las bandas de valencia y conducción. El tamaño de la banda prohibida tiene implicaciones en los tipos de aplicaciones que se pueden realizar. Una baja banda prohibida, implica una mayor conducción intrínseca, y una banda prohibida alta implica una mayor energía de fotón posible, asociada con una transición a través de la banda en los diodos emisores de luz.

Este intervalo de energía prohibida corresponde a la energía que debe recibir un electrón de la banda de valencia para pasar a la banda de conducción. La anchura de la banda prohibida en los semiconductores es pequeña (alrededor de 1 eV), por lo que resulta fácil excitar térmicamente los electrones de la banda de valencia a la banda de conducción.

12.- ¿Cómo se comporta el Silicio a cero grados Kelvin?

El silicio al tratarse de un material semiconductor, al momento que se encuentra a cero grados kelvin (Cero absoluto) la banda de valencia está completa y la de conducción vacía, con lo que a esta temperatura el material se va a comportar como un aislante, pero al ser pequeña la anchura de la banda prohibida conforme aumenta la temperatura cada vez más electrones adquieren energía suficiente para superarla aumentando así su conductividad, al revés de lo que ocurre en los metales.

Entre más ancha sea la banda prohibida más difícil será que pasen electrones de la banda de valencia a la de conducción

El Silicio a 0º K Actuara como un aislante impidiendo el paso de electrones

Banda prohibida

13.- ¿Que nombre recibe el lugar vacío que deja un electrón en la banda de valencia?

Al espacio que se queda libre al momento de que un electrón se mueve se le llama hueco de electrón o simplemente hueco. Este hueco de electrón tiene valores absolutos de la misma carga que el electrón pero, contrariamente al electrón, su carga es positiva.

En realidad el hueco de electrón no contiene carga debido a que no son partículas (como sí lo es por ejemplo el electrón), sino que son el espacio que deja la falta de un electrón en un semiconductor, y lo que va a hacer es jalar a otros electrones hacia donde está dicho espacio es por esto que se dice que actúa como una carga positiva (+).

Como podemos observar el electrón salta de la banda de valencia a la banda de conducción dejando un lugar vacío llamado hueco (punto blanco)

14.- Como se explicó en el aula, los huecos de la banda de valencia pueden participar en los procesos de conducción, quiere esto decir que dan lugar a una corriente adiciona la de los electrones, ¿Cuál sería el sentido de la corriente de huecos?

Al momento en que un electrón salta a la banda de conducción desde la banda de valencia va a dejar un hueco el cual actuara como una carga positiva y jalara a otro electrón el cual dejara otro hueco en su lugar y lo que va a hacer que ese hueco que se generó por la ausencia de ese electrón jale a otro electrón cercano y así sucesivamente haciendo que el hueco se valla desplazando en dirección opuesta al que se mueve el electrón, por lo que podemos decir que la corriente de los huecos va a ser contraria al movimiento de los

electrones.

15.- ¿Cómo se llama a un conductor que no tiene impurezas?

Cuando un conductor se encuentra en estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo dentro de su estructura, se dice que es un conductor intrínseco. En ese caso, la cantidad de huecos que dejan los electrones en la banda de valencia al atravesar la banda prohibida será igual a la cantidad de electrones libres que se encuentran presentes en la banda de conducción.

Estructura cristalina de un semiconductor intrínseco, compuesta solamente por átomos de silicio (Si) que forman una celosía. Como se puede observar en la ilustración, los átomos de silicio (que sólo poseen cuatro electrones en la última órbita o banda de valencia), se unen formando enlaces covalente para completar ocho electrones y crear así un cuerpo sólido semiconductor. En esas condiciones el cristal de silicio se comportará igual que si fuera un cuerpo aislante.