Un semiconductor és un material que es comporta com un aïllant a molt baixa temperatura, però que presenta certa conductivitat elèctrica a temperatura ambient essent possible controlar aquesta conductivitat per mitjà de l'addició d'impureses.
Es pot dir que un semiconductor és un aïllant amb la banda electrònica de conducció prou poblada a temperatura ambient. Els semiconductors presenten una resistivitat elèctrica a mig camí entre la dels conductors i la dels aïllants, i aquesta resistivitat pot variar amb la presència d'un camp elèctric extern. En un conductor metàl·lic el corrent elèctric és provocat per un flux d'electrons mentre que a un semiconductor el corrent pot ser tant a causa d'un flux d'electrons com de forats de l'estructura electrònica del material.
Els dispositius fabricats a partir dels semiconductors són la base de l'electrònica moderna com la ràdio, la televisió, els ordinadors, els telèfons i molts d'altres ginys de la nostra vida diària. Alguns dispositius semiconductors són el transistor, la cèl·lula fotoelèctrica, molts tipus de díodes com els LEDs, els tiristors o els circuits integrats analògics i digitals. Els panells solars fotovoltaics són aparells formats per cel·les fotovoltaiques, basades en materials semiconductors, que converteixen directament l'energia lumínica en energia elèctrica.
El silici s'utilitza en la fabricació de la majoria dels productes comercials basats en materials semiconductors. També s'utilitzen en menor escala desenes d'altres tipus de material, com per exemple el germani, l'arsenur de gal·li o el carbur de silici.
Els semiconductors en estat pur acostumen a rebre el nom de semiconductors intrínsecs. La conductivitat elèctrica dels semiconductors més comuns pot ser canviada radicalment per mitjà de l'addició d'altres elements anomenats impureses al material intrínsec i deixant que la barreja solidifiqui en un nou i diferent tipus de cristall. Aquest procés rep el nom de dopatge i el semiconductor obtingut mitjançant aquest procés s'anomena semiconductor extrínsec.
Vídeo unió PN: http://www.youtube.com/watch?v=hsJGw_c-Nn4
1. Explica què és el dopatge "dopado"
2. Que és un forat "hueco"?
3. Què és una unió PN?
4. Què diferència un semiconductor extrínsec d'un intrínsec?
5. En què consisteix la barrera de potencial?
6. Com podem modificar-la?
7. Com aconseguim la conducció en una unió PN?
8. Què dispositius podem fabricar mitjançant unions PN?
Polarització de les Unions PN
Com funciona una unió PN
El díode semiconductor. (animació flash)
El díode com a rectificador. (animació flash amb oscil·loscopi)
1N4007 Data sheet
El díode bipolar és un component fabricat amb materials semiconductors que funciona com una vàlvula unidireccional: deixa passar el corrent en un sentit i no en el contrari.
De vegades se'ls denomina rectificadors, ja que són dispositius capaços de convertir un corrent altern en corrent continu mitjançant un muntatge especial anomenat pont rectificador.
Què és un LED? MUD
Aplicacions dels LED
El transistor (Tecno 12-18)
El transistor i l'amplificador operacional. (presentació)
BC341 Data Sheet.
Un transistor és un dispositiu format per tres terminals. Permet controlar la intensitat del corrent que circula entre dos d’aquests terminals (emissor i col·lector), mitjançant l’aplicació d’un corrent molt més petit aplicat al tercer terminal (base). El que fa el transistor és amplificar el corrent transformant senyals molt dèbils, com els que s'obtenen a partir de les ones de ràdio, en altres prou forts com per poder produir un so en un altaveu. A la fotografia podeu veure un transistor BC109C.
Vídeo sobre els semiconductors (Edu3 TV3)
Díodes i transistors
Activitats
Feis click a la imatge per ampliar-la.
Exercicis sobre circuit elèctrics. (Absorblearning.com)
Projecte amb LEDs. (Absorblearning.com)
Càlcul de la polarització d'un díode.