Semiconductores



Conductores, aislantes y semiconductores
Si los electrones del último nivel de energía de los átomos de un material se desprenden con facilidad se dice que el material es conductor, pero si los electrones no se desprenden fácilmente del último nivel de energía, se dice que el material es aislante. En los metales por ejemplo se forma un bloque muy compacto entre los núcleos de los átomos mientras que los electrones se forman alrededor de este núcleo en forma de nube, por tal razón se dice que son electrones libres porque no están ligados a sus átomos, y así pueden moverse libremente. La facilidad para moverse es la razón para que los metales sean buenos conductores de carga eléctrica, ya que los electrones pueden desplazarse fácilmente por medio de ellos. Por otra parte en los materiales aislantes los electrones están más ligados a sus átomos correspondientes porque quedan formando los enlaces atómicos y por eso los electrones no se pueden mover con lo  cual se impide que pase flujo de de carga. Cuando un material presenta las características intermedias entre conductor y aislante se conoce como semiconductor. 
En general los semiconductores en condiciones normales se pueden comportar como aislantes, pero si se modifican ciertas circunstancias como por ejemplo la temperatura o la cantidad de luz pasan a comportarse como conductores. Los semiconductores según sus características pueden ser intrínsecos o extrínsecos, elementos como el silicio y el germanio tienen propiedades intermedias con lo cual son considerados como semiconductores.

Semiconductores intrínsecos
Cuando se habla de semiconductores intrínsecos se hace referencia a que el elemento se comporta con las características propias con las que es encontrado en la naturaleza es decir se encuentra puro. Estos elementos tienen cuatro electrones de valencia por eso son llamados tetravalentes, y cuando forman enlaces covalentes con átomos vecinos, es decir que comparten sus electrones de valencia para formar octetos, los electrones se mantienen unidos y se impide su desplazamiento con lo que se reprime el paso de corriente eléctrica. Los enlaces covalentes entre estos elementos no son muy fuertes y se pueden abrir con fácilmente con la ayuda de una pequeña cantidad de energía que puede estar expresada en calor, luz o tensión, que hace que los electrones queden libres y así se pueda conducir carga eléctrica. La conductividad en los semiconductores intrínsecos, es decir la facilidad con la que los electrones pueden pasar por ellos, es muy baja, por eso se utilizan métodos que sirven para aumentar dicha conductividad, estos métodos son los que originan los semiconductores extrínsecos. 

Semiconductor extrínsecos
Cuando se habla de semiconductores extrínsecos se hace referencia a semiconductores intrínsecos que han sido modificados mediante un proceso llamado dopado, que consiste en introducirles o agregarles impurezas, es decir agregarle ciertas características de otros elementos, para que pueda haber conducción eléctrica.

Semiconductores Tipo N y Tipo P
Después de agregar impurezas que contengan mas electrones de valencia que el semiconductor intrínseco, el material quedara con exceso de electrones y muchos de estos estarán libremente moviéndose alrededor de los átomos. 
Esta clase de impurezas se conocen como impurezas donadoras y mediante ellas se obtienen los semiconductores tipo N, si al contrario se agregan impurezas con menos electrones de valencia que el semiconductor intrínseco, el material quedara con carencia de electrones y exceso de huecos, entendiendo a estos como el espacio que queda con la ausencia de un electrón en el enlace. 
Estos huecos quedan con carga positiva, y a la impurezas que producen el exceso de cargas positivas se conocen como impurezas aceptadoras y mediante ellas se obtienen los semiconductores tipo P. 

Por ejemplo si el silicio, que es tetravalente, se dopa con elementos como el arsénico o fósforo que son pentavalentes, es decir con cinco electrones de valencia, al momento de realizar el enlace quedara un electrón libre, entonces se puede decir que hay exceso de electrones y por tal motivo se convierte en un semiconductor tipo N, si por el contrario el silicio se dopa con impurezas de galio o indio que son trivalentes, es decir con tres electrones de valencia, al realizar el enlace quedara un hueco debido a la falta de un electrón, y entonces se considerara que hay exceso de cargas positivas y por tal motivo se convierte en un semiconductor tipo P.