Un semiconductor es un material cuya conductividad eléctrica está entre la de un conductor (como el cobre) y un aislante (como el vidrio). Pueden comportarse como conductores o aislantes, dependiendo de las condiciones.
La diferencia principal entre un semiconductor intrínseco y uno extrínseco radica en su pureza y en cómo se controla su conductividad.
Semiconductor Intrínseco: El Semiconductor Puro
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Un semiconductor intrínseco es un semiconductor en su forma más pura. No se le ha añadido ningún otro elemento intencionalmente.
Ejemplos comunes son el silicio (Si) y el germanio (Ge). En un semiconductor intrínseco, los electrones se mueven libremente solo cuando se les da suficiente energía (por ejemplo, calor). A temperatura ambiente, su conductividad es baja.
El silicio, por ejemplo, tiene cuatro electrones en su capa externa. Cada átomo de silicio comparte estos electrones con cuatro átomos vecinos, creando enlaces covalentes estables. Para que un electrón se mueva, debe romper uno de estos enlaces, lo que requiere energía. Cuando un electrón se libera, deja un "hueco" (una ausencia de electrón) que también puede moverse, contribuyendo a la corriente eléctrica.
Semiconductor Extrínseco: El Semiconductor Dopado
Un semiconductor extrínseco es un semiconductor al que se le han añadido impurezas deliberadamente para modificar su conductividad. Este proceso se llama dopaje.
El dopaje aumenta significativamente el número de portadores de carga (electrones o huecos) y, por lo tanto, la conductividad.
Hay dos tipos principales de semiconductores extrínsecos:
- Tipo N: Se dopa con un elemento que tiene más electrones de valencia que el semiconductor original (por ejemplo, fósforo en silicio). Estos electrones extras se convierten en portadores de carga libres, aumentando la conductividad. Aquí, los electrones son los portadores mayoritarios de carga.
- Tipo P: Se dopa con un elemento que tiene menos electrones de valencia que el semiconductor original (por ejemplo, boro en silicio). Esto crea "huecos" adicionales que pueden moverse y conducir la corriente. Aquí, los huecos son los portadores mayoritarios de carga.
En resumen, un semiconductor intrínseco es puro y tiene baja conductividad, mientras que un semiconductor extrínseco está dopado, tiene alta conductividad, y su conductividad puede controlarse al elegir el tipo y la cantidad de impureza.
El dopaje de semiconductores permite crear dispositivos electrónicos como diodos y transistores, que son la base de la electrónica moderna.
