Test Parcial 2 Tema 8 C.M
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Se dispone de una muestra de Si puro con forma de disco cilíndrico de 1 cm de radio y 0.1 cm de grosor. Sabiendo que, a cierta temperatura, σ = 4.4 · 10-4 (Ω·m)-1, la resistencia eléctrica en dirección axial valdrá:
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La banda de valencia es la banda más externa que contiene electrones incluso a 0K, mientras que la banda de conducción es la banda de menor energía en la que a 0K existen estados vacíos.
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Cuando un campo eléctrico actúa sobre un metal, los electrones se ven arrastrados
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De acuerdo con el modelo de Drude, la conductividad eléctrica se calcula como
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La movilidad del electrón es directamente proporcional a la masa del electrón e inversamente proporcional al tiempo medio entre colisiones.
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Respecto a la influencia de distintos parámetros sobre la conducción en los conductores, la resistividad viene dada por p = pl + pD + pV, donde:
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A temperaturas no muy bajas, una de las siguientes afirmaciones referidas a la resistividad de un metal es falsa:
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La resistividad de un metal aumenta linealmente con la temperatura porque
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El parámetro denominado razón de resistividad residual, que permite conocer el grado de pureza de un metal, viene dado por (pV + pl )/ pD.
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A medida que la temperatura se aproxima al cero absoluto, la resistividad de todos los metales tiende a:
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La conductividad de una solución sólida de dos componentes A y B puede calcularse mediante:
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Una solución sólida de dos metales tiene una resistividad que es
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En relación a la conductividad eléctrica de aleaciones Cu-Zn:
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Bajo la presencia de un campo eléctrico, los huecos en un semiconductor adquieren una velocidad de arrastre:
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Si, en un semiconductor puro, se generan n electrones de conducción por unidad de volumen, la conductividad eléctrica será proporcional a 2n.
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La conductividad en un semiconductor viene dada por la ecuación σ = enμe + epμh, donde:
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La mayor conductividad de los semiconductores frente a los aislantes se debe:
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Para un semiconductor intrínseco, a temperatura ambiente, la concentración de huecos es de 5·10^16 m^-3. Si, tras un proceso de dopado y a la misma temperatura, la concentración de huecos disminuye a 1·10^8 m^-3, la concentración de electrones deberá valer:
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En relación a las corrientes debidas a electrones y huecos, la corriente total a través de un semiconductor viene dada por:
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Cuando se dopa un trozo de silicio con impurezas de arsénico, el semiconductor resultante es extrínseco de tipo p.
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Cuando se dopa un trozo de silicio con impurezas de aluminio, el semiconductor resultante es extrínseco de tipo p.
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En un semiconductor extrínseco de tipo n, los portadores de carga son:
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La concentración intrínseca de portadores depende de la temperatura y es proporcional a:
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La concentración de los portadores de carga, en los semiconductores extrínsecos:
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Cada átomo donante en un semiconductor tipo n a temperatura ambiente
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La dependencia térmica de la conductividad en un semiconductor intrínseco es exponencial, con una energía de activación de EIP/2.
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Un semiconductor extrínseco, a temperaturas muy bajas, todas las impurezas están ionizadas, por lo que se llega a su región de agotamiento.
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La movilidad de los portadores en un semiconductor extrínseco:
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