Materiales_8
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8.1. Diferencias fundamentales entre un conductor y un semiconductor:
Se diferencian fundamentalmente en el valor de la resistividad ya que los semiconductores oscilan en un rango mas amplio que losconductores, ya que en los conductores es un punto. Tambien se diferencian por el comportamiento opuesto ante la temperatura ya que en los conductores disminuye linealmente la conductividad con la temperatura y en los semiconductores aumenta exponencialmente la conductividad con la temperatura.
8.3. Dife entre un semiconductor p y otro n:
En los semiconductores extrinsecos, el mecanismo de conduccion es debido a los electrones y huecos generados por las modificaciones estructurales atribuibles a la presencia de agentes dopantes. Los extrinsecos son los que contienen impurezas dopantes de dos tipos: N, donadoras de electrones, y P, aceptoras de electrones. El agente conductor en un extrinseco N es el electron donado a la banda de conduccion.
8.4. Indica los mecanismos de conduccion en los semiconductores enfuncion de la temperatura.
Alrededor de los cero grados Kelvin se da una congelacion electronica y a mayor temperatura conducen mejoran con un aumento de tipo exponencial debido ala mayor excitacion de los electrones quetraspasaran con mayor facilidad la pared energetica.
8.5. Interes tecnologico del dopado de materiales semiconductores :
En los materiales dopados (semiconductores extrinseco) se puede llegar a la conductividad que deseemos. El dopado es para lograr materiales con el rango deseado de conductividad constante.
8.6. Justifica el efecto de la temperatura y de la acritud sobre la conductividad:
En los materiales conductores con la acritud por un lado se modifica la red cristalina y disminuye la conductividad, pero por otra parte la deformacion favorece la movilidad de los electrones y hace al material mucho mas resistente. A pesar de que pierda un poco de conductividad en algunas ocasiones ,y dependiendo de la aplicacion que le queramos daral material, puede ser mas util la deformacion del material.
8.7. Etapas del envejecimiento: Evolucion deja resistencia mecanica y de la conductividad electrica en cada una de ellas:
En la homogenizacion se pierde resistencia y se pierde conductividad, en el temple se gana resistencia y se pierde conductividad, en la maduracion se gana resistencia y conductividad y en el sobre envejecimiento se pierde resistencia y se gana conductividad.
8.8 Como se encuentran y distribuyen las bandas en:
a)Material conductor.
b)Material semiconductor.
c)Material aislante.
a) En los conductores se observan dos situaciones: que la banda no esta completamente llena, quedan niveles vacios, o bien, existen dos bandas solapadas, con lo que el electron puede pasar de una a otra, La parte ocupada hace referencia a la banda de valencia, mientras que la vacia se denomina de conduccion. Los electrones que acceden a la banda de conduccion son los agentes activos de la conduccion ante la presencia del campo electrico exterior.
b)En los semiconductores intrinsecos mecanismo de conduccion es debido a los electrones y huecos generados termicamente. En la banda de conduccion se alojan los electrones conductores, mientras que los huecos conductores se situan en la de valencia. La conductividad es practicamente nula a O K porque no existen electrones libres en la B.C. ni huecas en la EV., ya que la energia tecnica disponible pan su generacion tambien es nula.
c) Los materiales aislantes poseen la banda de valencia llena y la energia necesaria para que los electrones pasen a la banda de conduccion es muy grande por lo que los electrones no tienen movilidad y el material no conduce la electricidad.
8.9. Etapas del recocido contra acritud. Evolucion de la resistencia mecanica y de la conductividad electrica en cada una de las etapas.
La primera etapa es la recuperacion, la segunda la recristalizacion y la tercera el engrosamiento del granoren cada una de las tres fases se va perdiendo progresivamente resistencia mecanica y se va adquiriendo mayor conductividad.
8.10. Que tipos de endurecimiento se aplican a los conductores de cubre? Senala los mecanismos posibles y sus limitaciones.
Los mecanismos de endurecimiento en general disminuyen la conductividad. En el caso concreto del cobre los metodos utilizados para endurecerlo son el endurecimiento ppr aleacion (cobre-plata), y por precipitacion (cobre -berilio).
8.11. Disenya una experiencia para determinaria resistividad electrica de metales.
a) Elaborar probetas, P.C. de Cu(O.F.H.C.), y determinar SO (ax b ~0O mm2).
b) Marcar con dos granetazos separados la longitud 10(180 mm), entre los que se va a medir la caida de potencial.
c) Montar la probeta en el modulo portamuestras y conectar al equipo.
d) Conectar la tente seleccionando la intensidad deseada (pe. desde 1 A).
e) Medir la caida de potencial con el polimetro. Para ello, situar las puntas este sobre los puntos de granete que definen LO.
f) Realizada la lectura, desconectar. Repetir el procedimiento desde el paso d) para una nueva intensidad (desde 1 hasta 10 A),g) Tabulacion y tratamiento de los datos experimentales para el calculo de la resistividad.
8.12. Indica los parametros que definen el comportamiento conductor en metales.
Temperatura, aleacion, precipitacion de segundas fases y acritud
8.15.Disenya una experiencia para determinar la resistividad electrica de semiconductores.
Para determinar la resistividad en materiales semiconductores es necesario el uso de material sofisticado debido a la dificultad de realizar dicho ensayo. En el laboratorio se realizara la experiencia de mirar al microscopio los materiales semiconductores,como por ejemplo un transistor planar.
8.16. Indica que factores de disenyo y calculo son necesarios para la obtencion de elementos conductores y resistores semiconductores.
Los factores necesarios son la resistencia al paso de corriente electrica del elemento que por la ley de Ohm depende de los factores, longitud y seccion que corresponden al dimensionamiento de la pieza.
8.18. Cambiarian los resultados de los calculos anteriores si el material seleccionado fuera Si-p manteniendo el resto de parametros constante?
Si, porque al ser semiconductor p lo q lo aumentaria seria la concentracion de p en lugar de n y disminuiria la conductivitad.
8.19. Explica las principales diferencias en los mecanismos de conduccion del Ge dopado con el Sb y el Ge dopado con Al.
La principal diferencia es que el Germanio dopado con Sb es un semiconductor extrinseco de tipo N y el germanio dopado con Al lo es de tipo P
Se diferencian fundamentalmente en el valor de la resistividad ya que los semiconductores oscilan en un rango mas amplio que losconductores, ya que en los conductores es un punto. Tambien se diferencian por el comportamiento opuesto ante la temperatura ya que en los conductores disminuye linealmente la conductividad con la temperatura y en los semiconductores aumenta exponencialmente la conductividad con la temperatura.
8.3. Dife entre un semiconductor p y otro n:
En los semiconductores extrinsecos, el mecanismo de conduccion es debido a los electrones y huecos generados por las modificaciones estructurales atribuibles a la presencia de agentes dopantes. Los extrinsecos son los que contienen impurezas dopantes de dos tipos: N, donadoras de electrones, y P, aceptoras de electrones. El agente conductor en un extrinseco N es el electron donado a la banda de conduccion.
8.4. Indica los mecanismos de conduccion en los semiconductores enfuncion de la temperatura.
Alrededor de los cero grados Kelvin se da una congelacion electronica y a mayor temperatura conducen mejoran con un aumento de tipo exponencial debido ala mayor excitacion de los electrones quetraspasaran con mayor facilidad la pared energetica.
8.5. Interes tecnologico del dopado de materiales semiconductores :
En los materiales dopados (semiconductores extrinseco) se puede llegar a la conductividad que deseemos. El dopado es para lograr materiales con el rango deseado de conductividad constante.
8.6. Justifica el efecto de la temperatura y de la acritud sobre la conductividad:
En los materiales conductores con la acritud por un lado se modifica la red cristalina y disminuye la conductividad, pero por otra parte la deformacion favorece la movilidad de los electrones y hace al material mucho mas resistente. A pesar de que pierda un poco de conductividad en algunas ocasiones ,y dependiendo de la aplicacion que le queramos daral material, puede ser mas util la deformacion del material.
8.7. Etapas del envejecimiento: Evolucion deja resistencia mecanica y de la conductividad electrica en cada una de ellas:
En la homogenizacion se pierde resistencia y se pierde conductividad, en el temple se gana resistencia y se pierde conductividad, en la maduracion se gana resistencia y conductividad y en el sobre envejecimiento se pierde resistencia y se gana conductividad.
8.8 Como se encuentran y distribuyen las bandas en:
a)Material conductor.
b)Material semiconductor.
c)Material aislante.
a) En los conductores se observan dos situaciones: que la banda no esta completamente llena, quedan niveles vacios, o bien, existen dos bandas solapadas, con lo que el electron puede pasar de una a otra, La parte ocupada hace referencia a la banda de valencia, mientras que la vacia se denomina de conduccion. Los electrones que acceden a la banda de conduccion son los agentes activos de la conduccion ante la presencia del campo electrico exterior.
b)En los semiconductores intrinsecos mecanismo de conduccion es debido a los electrones y huecos generados termicamente. En la banda de conduccion se alojan los electrones conductores, mientras que los huecos conductores se situan en la de valencia. La conductividad es practicamente nula a O K porque no existen electrones libres en la B.C. ni huecas en la EV., ya que la energia tecnica disponible pan su generacion tambien es nula.
c) Los materiales aislantes poseen la banda de valencia llena y la energia necesaria para que los electrones pasen a la banda de conduccion es muy grande por lo que los electrones no tienen movilidad y el material no conduce la electricidad.
8.9. Etapas del recocido contra acritud. Evolucion de la resistencia mecanica y de la conductividad electrica en cada una de las etapas.
La primera etapa es la recuperacion, la segunda la recristalizacion y la tercera el engrosamiento del granoren cada una de las tres fases se va perdiendo progresivamente resistencia mecanica y se va adquiriendo mayor conductividad.
8.10. Que tipos de endurecimiento se aplican a los conductores de cubre? Senala los mecanismos posibles y sus limitaciones.
Los mecanismos de endurecimiento en general disminuyen la conductividad. En el caso concreto del cobre los metodos utilizados para endurecerlo son el endurecimiento ppr aleacion (cobre-plata), y por precipitacion (cobre -berilio).
8.11. Disenya una experiencia para determinaria resistividad electrica de metales.
a) Elaborar probetas, P.C. de Cu(O.F.H.C.), y determinar SO (ax b ~0O mm2).
b) Marcar con dos granetazos separados la longitud 10(180 mm), entre los que se va a medir la caida de potencial.
c) Montar la probeta en el modulo portamuestras y conectar al equipo.
d) Conectar la tente seleccionando la intensidad deseada (pe. desde 1 A).
e) Medir la caida de potencial con el polimetro. Para ello, situar las puntas este sobre los puntos de granete que definen LO.
f) Realizada la lectura, desconectar. Repetir el procedimiento desde el paso d) para una nueva intensidad (desde 1 hasta 10 A),g) Tabulacion y tratamiento de los datos experimentales para el calculo de la resistividad.
8.12. Indica los parametros que definen el comportamiento conductor en metales.
Temperatura, aleacion, precipitacion de segundas fases y acritud
8.15.Disenya una experiencia para determinar la resistividad electrica de semiconductores.
Para determinar la resistividad en materiales semiconductores es necesario el uso de material sofisticado debido a la dificultad de realizar dicho ensayo. En el laboratorio se realizara la experiencia de mirar al microscopio los materiales semiconductores,como por ejemplo un transistor planar.
8.16. Indica que factores de disenyo y calculo son necesarios para la obtencion de elementos conductores y resistores semiconductores.
Los factores necesarios son la resistencia al paso de corriente electrica del elemento que por la ley de Ohm depende de los factores, longitud y seccion que corresponden al dimensionamiento de la pieza.
8.18. Cambiarian los resultados de los calculos anteriores si el material seleccionado fuera Si-p manteniendo el resto de parametros constante?
Si, porque al ser semiconductor p lo q lo aumentaria seria la concentracion de p en lugar de n y disminuiria la conductivitad.
8.19. Explica las principales diferencias en los mecanismos de conduccion del Ge dopado con el Sb y el Ge dopado con Al.
La principal diferencia es que el Germanio dopado con Sb es un semiconductor extrinseco de tipo N y el germanio dopado con Al lo es de tipo P