CONDUCTORES, AISLANTES Y SEMICONDUCTORES

QUE SON ?

Conductores

Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad.
Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre.
Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí.
Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio.




LISTA DE 15 CONDUCTORES:  Hidrogeno(No metal), Plata (Metal), Cobre(Metal), Oro(Metal), Aluminio(Metal), Berilio (Metal) , Sodio (Metal) , Magnesio (Metal) , Rodio (Metal) , Molibdeno (Metal) , Iridio (Metal) , Volframio (Metal) , Lantano (Metal) , Zinc (Metal) , Potasio (Metal)

Estructura de los Conductores

Semiconductores

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre.
Gracias a los semiconductores la tecnología del estado sólido a sido reemplazada por completo a los tubos al vació, estos materiales están formados por electrones externos de un átomo, y los cuales son conocidos como electrones de valencia.

Existen dos tipos de semiconductores los de tipo N y los de tipo P y la unión de estos dos formando así un tercero llamado unión PN.

SEMICONDUCTOR TIPO N:

Este tipo de semiconductor trata de emparejar los materiales con respecto a sus cargas y lo realiza con enlace de impurezas a ambos materiales. Por lo tanto, la impureza puede donar cargas con carga negativa al cristal, lo cual nos explica el nombre de tipo N (por negativo).

SEMICONDUCTOR TIPO P:

El semiconductor tipo P se produce también comercialmente por el proceso de contaminación, en este caso el contaminante tiene una carga menos que el semiconductor tipo N, entre los mas comunes podemos encontrar el aluminio, boro, galio y el indio.

SEMICONDUCTOR UNION PN:

Al combinar los materiales de tipo P y N se obtienen datos y cosas muy curiosas pero lo mas importante y relevante es la formación del tipo unión PN. Una unión se compone de tres regiones semiconductoras, la región tipo P, una región de agotamiento y la región tipo N.

Aislantes

Aislante o no Conductor, hace referencia a cualquier material que impide la transmisión de la energía en cualquiera de sus formas: con masa que impide el transporte de energía.

Las dos clases de aislantes mas importantes que existen son:


Aislantes Eléctricos.
Como su nombre lo dice es perfecto para las aplicaciones eléctricas y sería aun mas perfecto si fuera absolutamente no conductor, pero claro ese tipo de material no existe.

Aislantes Térmicos
El aislamiento térmico puede cumplir una o más de estas tres funciones: reducir la conducción térmica en el material, que corresponde a la transferencia de calor mediante electrones; reducir las corrientes de convección térmica que pueden establecerse en espacios llenos de aire o de líquido, y reducir la transferencia de calor por radiación, que corresponde al transporte de energía térmica por ondas electromagnéticas.

Resistividad

SEMICONDUCTORES INTRÍNSECOS Y EXTRINSECOS

Ø  Semiconductores Intrínsecos

            Son aquellos materiales cuyas conductividades eléctricas se encuentran entre la de los metales, altamente conductores y la de los aislantes, pobremente conductores. Son semiconductores puros cuya conductividad eléctrica está determinada por sus propiedades conductoras innatas. Los elementos Si y Ge puros son materiales semiconductores intrínsecos.

Ø  Semiconductores Extrínsecos

            Son soluciones sólidas muy diluidas donde existen impurezas con características de valencia distintas a las de la red que actúa como disolvente. La concentración de las impurezas está entre 100 y 1000 partes por millón.

Propiedades Físicas

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Ø  Semiconductores intrínsecos: La conductividad eléctrica se produce cuando un electrón de la banda de valencia (llena) absorbe la suficiente energía para saltar a la banda de conducción (vacía) creando dos portadores de carga, un electrón y un hueco positivo.

Ø  Semiconductores extrínsecos: La conductividad eléctrica se ve favorecida por la acción de las impurezas existentes en estos materiales.

Relación Conductividad/Temperatura

Ø  Semiconductores intrínsecos

            La conductividad aumenta con la temperatura de forma lineal rápidamente, ya que los electrones de la banda de valencia se activan térmicamente saltando a la banda de conducción.

Ø  Semiconductores extrínsecos

            En la relación conductividad/temperatura podemos diferenciar tres rangos:

            Rango extrínseco: Se da a bajas temperaturas, la conductividad no se ve muy afectada por el aumento de la temperatura.

            Rango de agotamiento ( tipo n) o Rango de saturación (tipo p): donde la conducción se mantiene constante debido a que los átomos donores y aceptores se encuentran todos ionizados.

            Rango intrínseco: Se da a altas temperaturas, se comporta igual que un semiconductor intrínseco.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

Son malos conductores térmicos debido a que los átomos de la red cristalina están unidos mediante enlaces covalentes que impiden la movilidad de los átomos y por lo tanto la difusión del calor. Esta propiedad es importante de cara a sus aplicaciones como componentes electrónicos.