Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

32 Capítulo 2
Figura 2.5
hueco.
(a) (a) La energía térmica da lugar a la creación de un hueco y un electrón libre. (b) Recombinación de un electrón libre y un
(a)
(b)
Ejemplo 2.3
Si un cristal de silicio puro contiene 1 millón de electrones libres, ¿cuántos huecos contendrá? ¿Qué ocurre con la
cantidad de electrones libre y huecos si la temperatura ambiente aumenta?
SOLUCIÓN Fíjese en la Figura 2.5a. Cuando por efecto de la energía térmica se crea un electrón libre, automáticamente
también se crea un hueco al mismo tiempo. Por tanto, un cristal de silicio puro siempre tiene el mismo
número de huecos que de electrones libres, luego si tiene 1 millón de electrones libres, tendrá 1 millón de huecos.
Una temperatura mayor aumenta las vibraciones en el nivel atómico, lo que significa que se crearán más electrones
libres y huecos. No obstante, independientemente de la temperatura, un cristal de silicio puro siempre tiene
el mismo número de electrones libres que de huecos.
2.4 Semiconductores intrínsecos
Un semiconductor intrínseco es un semiconductor puro. Un cristal de silicio es un semiconductor intrínseco si
cada átomo del cristal es un átomo de silicio. A temperatura ambiente, un cristal de silicio actúa como un aislante
porque sólo tiene unos pocos electrones libres y huecos producidos por el efecto de la energía térmica.
Flujo de electrones libres
La Figura 2.6 muestra parte de un cristal de silicio situado entre dos placas metálicas car gadas. Supongamos que
la energía térmica ha dado lugar a la creación de un electrón libre y de un hueco. El electrón libre se encuentra en
un orbital de mayor energía en el extremo derecho del cristal. Puesto que la placa está cargada negativamente, los
Figura 2.6
Flujo de huecos a través de un semiconductor.
Hueco
A
C
B
ELECTRÓN LIBRE
D F
E