Semiconductores

    Los materiales semiconductores poseen un nivel de conductividad sobre algún punto entre los extremos de un aislante y un conductor, sabiendo que el material conductor es aquel que soporta un flujo generoso de carga, mientras que el material aislante ofrece un nivel bajo de conductividad.

    Existen varios tipos de semiconductores entre ellos están los materiales intrínsecos y extrínsecos. Estas se diferencian por el grado de impurezas que contienen dichos materiales semiconductores.

Material Intrínseco

    Los materiales intrínsecos son aquellos semiconductores que han sido cuidadosamente refinados para reducir las impurezas a un nivel muy bajo, esencialmente tan puro como se puede obtener a través de la tecnología moderna.

    A temperatura ambiente se comportan como un aislante porque solo tiene pocos electrones libres y huecos debido a la energía térmica. En un semiconductor intrínseco también hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante es cero. Esto se debe a que por la acción de la energía térmica se producen electrones libres y los huecos por pares, por lo tanto hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total igual a cero.

Material Extrínseco

    Los materiales extrínsecos son aquellos semiconductores que han sido sujetos al dopaje; el cual es un proceso intencional de agregar impurezas en un material intrínseco con el fin de cambiar sus propiedades eléctricas. Los semiconductores más estudiados son el Germanio (Ge) y el Silicio (Si). En la imagen superior se muestra que el Silicio es un elemento tetravalente y la unión entre los electrones de dos elementos se llaman "enlaces covalentes".

    La manera de romper estos enlaces covalentes es que absorban suficiente energía cinética, entonces los electrones adquieren energía térmica para romper el enlace covalente y alejarse de su posición original. Con la finalidad de romper el enlace, el electrón de valencia debe adquirir una cantidad de energía mínima "Eg", que recibe el nombre de "Espacio de Energía Entre Bandas". Los electrones que adquieren esta energía se encuentran en la "Banda de Conducción" y se conoce como "Electrón Libre". El flujo neto de electrones en la Banda de Conducción genera una corriente.

Bandas de Valencia y de Conducción

    En la estructura atómica aislada existen niveles de energía discretos asociados a cada electrón orbital.

Constantes de los Semiconductores

Material	Eg(eV)	B(cm^3*K^(-3/2))
Silicio (Si)	1.1	5.23*10^15
Germanio (Ge)	0.66	1.66*10^15

    Concentración de portadores intrínsecos para la concentración de electrones libres (Ni):

Materiales Extrínsecos Tipo "N" y Tipo "P"

    El material extrínseco tipo "N" es aquel que se crea añadiendo elementos de impureza que tengan 5 electrones de valencia (Pentavalentes). En este material el número de electrones es mayor que el número de huecos (Protones).

    El material extrínseco tipo "P" es aquel que se crea añadiendo elementos de impureza que tengan 3 electrones de valencia (Trivalentes). El número de protones excede en cantidad al número de electrones.