Teoría Respecto A Capas de Silicio y Germanio

 

  “Año de la Diversifcación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

Facultad “Ingeniería Mecánica y Eléctrica Escuela Académica Pro!esional “Ingeniería Electrónica "EMA

#APA$ DE %I&I#I' (E)MA*I'

• Curso: Dispositivos Eléctricos Ing.Juan Mickle Neyra • Profesor: • Integrantes:

Canc!a Mén"e# $ennyi José  Castilla %i &ianni Jose  C'r"enas ()uen"o Jorge %eonar"o 

Cer"'n Pére# *ay Cota Cavero +arvy ,"rian I-EE/ • Ciclo:  0urno: urno:  0  0ar"e ar"e •  0  

12/3 DEDI#A#I+*  0o"os "es"e 4uy pe)ue5os e4pren  0o"os e4pren"e4os "e4os un via6e por lo "esconoci"o y co4en#a4os a ca4inar por esa larga v7a

 

ll llen ena a "e "i "irrec ecci cion ones es88 u uec ecos os y en enca cant nta" a"or ores es pa pais isa6 a6es es lla4a"a 9%a -i"a9 uscan"o alcan#ar 4etas sien"o 4e6ores seres u4anos. De" e"ic ica4 a4os os est ste e in inffor or4 4e pri rin nci cip pal4 l4en ente te a Dio ios8 s8 por ilu4inarnos ilu4inar nos y estar a nuestro la"o en to"o 4o4ento ,"e "e4 4's 's88 es este te prese sent nte e inf nfor or4 4e "e in inve vesstig iga aci ci; ;n lo "e"ica4os a nuestros pa"res8 a4igos incon"icionales por la ayu"a ayu "a "es "esint inter eresa esa"a8 "a8 gra gracia ciass a sus e6e e6e4pl 4plos os oy e4 e4os os llega"o a cu4plir nuestras 4etas8 a"e4's con sus conse6os nos an sai"o orientar por el sen"ero "e la ilu4inaci;n , esta prestigiosa , *E=PEC0( , C,P,= DE =I%ICI( ? &E*M,NI(

Estas capas "e "icos ele4entos regular4ente se utili#an en la electr;nica "ei"o a sus particulares caracter7sticas. Mayor4ente se utili#an para los se4icon"uctores ya )ue pertenecen al grupo @,8 o grupo /@8 tienen propie"a"es inter4e"ias entre las "e los 4etales y las "e los no 4etales y8 por ello se "eno4inan ele4entos se4icon"uctores. %a reca energética entre las an"as llenas y las vac7as en estos s;li"os es 4uco 4enor )ue en el caso "e los aislantes8 si se su4inistra la energ7a

 

necesaria para eAcitar electrones "e la an"a "e valencia a la "e con"ucci;n8 el s;li s; li"o "o se conv convie iert rte e en un con" con"uc ucto torr. N;te N;tese se )ue )ue este este co4p co4por orta ta4i 4ien ento to es opu op uest esto al "e lo loss 4et 4etales ales.. %a capa apaci"a ci"a" " "e un 4eta etal para ara con" con"uc uciir la electr ele ctrici ici"a "a" " "is4i "is4inuy nuye e al au4ent au4entar ar la te4per te4perat atura ura88 ya )ue se acent! acent!a a la viraci;n "e los 'to4os a 4ayores te4peraturas te4peraturas y esto tien"e a ro4per el Bu6o "e electrones. Dentro "e los s;li"os se4icon"uctores est'n el ger4anio y el silicio. 0anto uno co4o el otro tienen cuatro electrones en la ;rita eAterna8 la )ue por su "istancia al n!cleo correspon"er7a )ue tuviese oco electrones para lograr una conguraci;n estale. ,"4itire4os co4o principio )ue entre varios esta"os posiles los siste4as "e la naturale#a tien"en a to4ar el "e 4ayor estaili"a"8 es por esto )ue tanto el &e co4o el =i cuan"o se soli"ican to4an una estructura cristalina tal )ue ca"a 'to4o tiene a otros cuatro a su alre"e"or co4partien"o con ellos un electr;n en coparticipaci;n ignoran"o la estaili"a" "e oco electrones )ue necesita en su !lti4a capa.

En consecuencia cerca "el cero asoluto el ger4anio ger4anio tiene to"os sus electrones con a6a energ7a "entro "e las an"as "e valencia y se transfor4a en un aisla"or asoluto. En ca4io a te4peratura a4iente alguno "e los electrones to4a la energ7a necesaria para pasar a la an"a "e con"ucci;n y el ger4anio se co4porta co4o un se4icon"uctor. El electr;n )ue se in"epen"i#a "e la atracci;n "el n!cleo se convierte en electr;n lire y origina en la covalencia )ue se "estruye8 la ausencia "e una carga negativa o po#o positivo8 )ue se "eno "e no4i 4ina na88 la lagu guna na o agu6 agu6er ero. o. =e a"4i a"4ite te )ue )ue esta esta la lagu guna na o ag agu6 u6er ero o se va corr co rrie ien" n"o o suce sucesi siva va4e 4ent nte e a trav través és "el "el s;li s;li"o "o88 pu pues es pue" pue"e e ser ser llen llena" a"a a por por electrones "e covalencias vecinas originan"o en ellas el nuevo ueco.  

%ilicio,

 

El silicio es un ele4ento )u74ico 4etaloi"e8 n!4ero at;4ico /@ y situa"o en el grupo /@ "e la tala peri;"ica "e los ele4entos "e s74olo =i. Es el segun"o ele4ento 4's aun"ante en la corte#a terrestre 18 F en pesoG "espués "el oA7geno. =e presenta en for4a a4orfa y cristali#a"aH el pri4ero es un polvo par"u#co8 4's activo )ue la variante cristalina8 )ue se presenta en octae"ros "e color a#ul gris'ceo y rillo 4et'lico. =us propie"a"es son inter4e"ias entre entre las "el carono y el ger4anio. En for4a cristalina es 4uy "uro y poco solule y presenta un rillo 4et'lico y color gris'ceo. ,un)ue es un ele4ento relativa4ente inerte y resiste la acci;n "e la 4ayor7a "e los 'ci"os8 reacciona con los al;genos y 'lcalis "ilui"os. El silicio trans4ite 4's "el 3 F "e las longitu"es "e on"a "e la ra"iaci;n infrarro6a.

 

Pro-iedades del silicio,

El silicio for4a parte "e los ele4entos "eno4ina"os "eno4ina"os 4etaloi"es o se4i4etales. Este tipo "e ele4entos tienen propie"a"es inter4e"ias entre 4etales y no 4etales. En cuanto a su con"uctivi"a" eléctrica8 este tipo "e 4ateriales al )ue pertenece el silicio8 son se4icon"uctores. El esta"o "el silicio en su for4a natural es s;li"o no 4agnéticoG. El silicio es un el4ento )u74ico "e aspecto gris oscuro a#ula"o y pertenece al grupo "e los

 

4etaloi"es. El n!4ero at;4ico "el silicio es /@. El s74olo )u74ico "el silicio es =i. El punto "e fusi;n "el silicio es "e /K gra"os $elvin o "e /@/@8K3 gra"os celsius o gra"os cent7gra"os. El punto "e eullici;n "el silicio es "e L/L gra"os $elvin o "e 1228K3 gra"os celsius o gra"os cent7gra"os.  

.sos del silicio,

El silicio es el segun"o ele4ento 4's aun"ante en la corte#a terrestre y es vital para la in"ustria "e la construcci;n. =i alguna ve# te as pregunta"o -ara /ué sirve el silicio8 silicio8 a continuaci;n tienes una lista "e sus posiles usos: 

El "i;Ai"o "e silicio y s7lice en for4a "e arcilla o arenaG son co4ponentes i4portantes "e la"rillos8 or4ig;n y ce4ento.



El silicio es un se4icon"uctor. Esto signica )ue el Bu6o eléctrico pue"e ser controla"a 4e"iante el uso "e partes "e silicio. Por lo tanto8 el silicio es 4uy i4portante en la in"ustria eléctrica. Co4ponentes "e silicio se utili#an en las co4puta"oras8 los transistores8 células solares8 pantallas %CD y otros "ispositivos se4icon"uctores.



%a 4ayor7 yor7a a "el "el sili ilicio cio se uti tilli# i#a a para la fa faric ica aci;n i;n "e ale lea acion ciones es "e alu4inio y alu4inio y silicio con el n "e pro"ucir pie#as fun"i"as. %as pie#as se pro"ucen 4e"iante el verti"o "el 4aterial fun"i"o "e alu4inio y silicio en un 4ol"e. Estas pie#as "e 4aterial fun"i"o se utili#an general4ente en la in"ustria "el auto4;vil para faricar pie#as para coces.



%a 4asilla =illy Putty antes se ac7a 4e"iante la a"ici;n "e 'ci"o ;rico al aceite "e silicona.



El caruro "e silicio es un arasivo 4uy i4portante.



%os silicatos se pue"e utili#ar para acer tanto cer'4ica y co4o es4alte.



%a arena8 )ue contiene silicio8 es un co4ponente 4uy i4portante "el vi"rio.

 



%a silicona8 un pol74ero "eriva"o "el silicio8 se utili#a en aceites y ceras8 i4plantes 4a4arios8 lentes "e contacto8 eAplosivos y pirotecnia fuegos articialesG.



En el futuro8 el silicio pue"e sustituir al car;n co4o la principal fuente "e electrici"a".

 

Pro-iedades atómicas del silicio,

%a 4asa at;4ica "e un ele4ento est' "eter4ina"o por la 4asa total "e neutrones y protones )ue se pue"e encontrar en un solo 'to4o perteneciente a este ele4ento. En cuanto a la posici;n "on"e encontrar el silicio "entro "e la tala peri;"ica "e los ele4entos8 el silicio se encuentra en el grupo /@ y perio"o L. El silicio tiene una 4asa at;4ica "e 1K82K33 u. %a con congu gura raci ci;n ;n elec electr tr;n ;nic ica a "el "el sili silici cio o es NeO NeOLs Ls1 1 Lp1. Lp1. %a con congu gura raci ci;n ;n electr;nica electr ;nica "e los ele4entos8 ele4entos8 "eter "eter4ina 4ina la for4a for4a la cual los electrones electrones est'n est'n estructura"os en los 'to4os "e un ele4ento. El ra"io 4e"io "el silicio es "e //2 p48 su ra"io at;4ico o ra"io "e or es "e /// p48 su ra"io covalente es "e /// p4 y su ra"io "e -an "er Qaals es "e 1/2 p4. El silicio tiene un total "e /@ electrones cuya "istriuci;n es la siguiente: En la pri4era capa tiene 1 electrones8 en la segun"a tiene K electrones y en su tercera capa tiene @ electrones. #aracterísticas del silicio,  

, cont contin inua uaci ci;n ;n pue" pue"es es ver ver una una tal tala a "on" "on"e e se 4ues 4uestr tra a la lass prin princi cipa pale less caracter7sticas )ue tiene el silicio. %ilicio %ím0olo /uímico *1mero atómico

=i /@

(ru-o Periodo As-ecto 2lo/ue

/@ L gris oscuro a#ula"o p

 

Densidad Masa atómica )adio medio )adio atómico )adio covalente )adio de van der

1LL2 kgR4L 1K.2K33 u //2 p4 /// /// p4 1/2 p4

3aals #onfguración

NeOLs1 Lp1

electrónica Electrones ca-a Estados

-or 18 K8 @ de @

o4idación +4ido Estructura

anf;tero c!ica centra"a en las

cristalina Estado Punto de !usión Punto de e0ullición #alor de !usión Presión de va-or Electronegatividad #alor es-ecífco #onductividad

caras s;li"o /K $  L/L $  32.33 kJR4ol @8 Pa a /KL $  /8 22 JR$SkgG 1831S/2@=R4

eléctrica #onductividad

/@K QR$S4G

térmica •  &er4anio:

Es un 4etal 8 "e color lanco gris'ceo lustroso8 )uera"i#o8 )ue conserva el rillo a te4peraturas or"inarias. Presenta la 4is4a estructura cristalina )ue cristalina )ue el "ia4ante y "ia4ante y resiste a los 'ci"os y 'ci"os y 'lcalis. 'lcalis. Tor4a or4a gran gran n!4e n!4erro "e co4p co4pue uest stos os orga organo no4e 4et' t'li lico coss y es un i4po i4port rtan ante te 4aterialse4icon"uctor  utili#a" 4aterialse4icon"uctor utili#a"o o en transistores y transistores y foto"etectores. foto"etectores. , "ife "iferrenci encia a "e la 4ayor7a "e se4icon"uctores8 el ger4anio tiene una pe)ue5a an"a

 

pro pr oi ii" i"a a an an" " gapG gapG por por lo )ue respo espon" n"e e "e for for4a eca eca## a la ra"iaci;n infrarro6a y infrarro6a  y pue"e usarse en a4plica"ores "e a6a intensi"a".

 

Pro-iedades del germanio,

El ger ger4ani 4anio o for for4a part parte e "e los ele4 ele4en ento toss "eno "eno4i 4ina na"o "oss 4eta 4etalo loi" i"es es o se4i4etal se4i4 etales. es. Este tipo "e ele4ento ele4entoss tienen tienen propie" propie"a"e a"ess inter4 inter4e"ia e"iass entre entre 4etales y no 4etales. En cuanto a su con"uctivi"a" eléctrica8 este tipo "e 4ateriales al )ue pertenece el ger4anio8 son se4icon"uctores. El esta"o "el ger4anio en su for4a natural es s;li"o. El ger4anio es un ele4ento )u74ico "e aspecto lanco gris'ceo y pertenece al grupo "e los 4etaloi"es. El n!4ero at;4ico "el ger4anio es L1. El s74olo )u74ico "el ger4anio es &e. El punto "e fusi;n "el ger4anio es "e /1//8@ gra"os $elvin o "e L813 gra"os Celsius o gra"os cent7gra"os. El punto "e eullici;n "el ger4anio es "e L2L gra"os $elvin o "e 1K128K3 gra"os celsius o gra"os cent7gra"os.  

.sos del germanio,

 

El ger4anio es una sustancia "ura "e color lanco gris'ceo )ue se encuentra con los 4inerales "e #inc8 #inc8 plata8 plata8 plo4o y plo4o y core. core.