Materiales extrínsecos tipo N y tipo P

Las características de los materiales semiconductores pueden ser alteradas significativamente por la adición de ciertos átomos de impureza a un material semiconductor relativamente puro. Estas impurezas, aunque sólo haya sido añadida 1 parte en 10 millones, pueden alterar en forma suficiente la estructura de la banda y cambiar totalmente las propiedades eléctricas del material.

Un material semiconductor que haya sido sujeto de dopado se denomina un material extrínseco.

Existen dos materiales extrínsecos de gran importancia para la fabricación de dispositivos semiconductores: el tipo n y el tipo p.

Material tipo N

Tanto el material tipo n como el tipo p se forman mediante la adicción de un número predeterminado de átomos de impureza al germanio o al silicio. El tipo n se crea a través de la introducción de elementos de impureza que poseen cinco electrones de valencia (pentavalentes), como el antimonio, arsénico y fósforo.

Las impurezas difundidas con cinco electrones de valencia se les llama átomos donadores.

Es importante comprender que, aunque un número importante de portadores «libres» se han creado en el material tipo n, éste aún es eléctricamente neutral, debido a que de manera ideal el número de protones cargados positivamente en los núcleos es todavía igual al número de electrones «libres» cargados negativamente y en órbita en la estructura.

Material tipo P

El material tipo p se forma mediante el dopado de un cristal puro de germanio o de silicio con átomos de impureza que poseen tres electrones de valencia. Los elementos que se utilizan con mayor frecuencia para este propósito son el boro, galio e indio.

A las impurezas difundidas con tres electrones de valencia se les conoce como átomos aceptores.

El material resultante tipo p el eléctricamente neutro, por las mismas razones descritas para el material tipo n.

Flujo de electrones comparado con flujo de huecos

Si un electrón de valencia adquiere suficiente energía cinética para romper su unión covalente y llena un hueco, entonces se creará un hueco en la unión covalente que liberó el electrón.

Fuente: Apuntes de la materia de Electrónica básica del Instituto Tecnológico de la Paz