Resistencia de semiconductores y conductores en funci贸n de la temperatura

<p style=”text-align: justify;”>En los conductores, es decir, los metales, los electrones que conducen la corriente se denominan Itinerante electrones B谩sicamente, son libres de moverse alrededor del metal, no est谩n vinculados a ning煤n n煤cleo at贸mico en particular. La resistividad se puede entender como Itinerante electrones esparcidos por fonones, o vibraciones de red t茅rmica, en un conductor. A medida que aumenta la temperatura del metal, el tiempo entre fon贸n los eventos de dispersi贸n disminuyen, lo que conduce a una mayor resistividad. La dependencia de la temperatura de la resistividad del cobre en funci贸n de la temperatura se muestra en la siguiente figura.

La regi贸n no lineal por debajo de unos 50 K es donde los fonones se suprimen hasta el punto de que la resistividad est谩 dominada por impurezas en el metal. Est谩 claro a partir de la figura que el coeficiente de temperatura de resistividad de un conductor es positivo.

Para algunos materiales, como el cobre, la resistividad es esencialmente lineal con la temperatura. Este hecho se aprovecha para crear term贸metros sensibles en los que una corriente constante pasa a trav茅s de una resistencia con una dependencia de la temperatura conocida y se mide el voltaje a trav茅s de la resistencia. Para otros materiales, una ley de potencia describe mejor la dependencia de la temperatura.

En los semiconductores, la resistividad generalmente disminuye al aumentar la temperatura. En el caso de los semiconductores intr铆nsecos, por ejemplo, el silicio, cabr铆a esperar que la resistividad fuera muy alta: la banda de valencia se llena y no hay electrones de conducci贸n para transportar corriente. Sin embargo, los electrones pueden excitarse t茅rmicamente a la banda de conducci贸n, creando pares de huecos de electrones que pueden transportar corriente. Como cabr铆a esperar, la producci贸n de pares electr贸n-hueco excitados t茅rmicamente aumenta al aumentar la temperatura, por lo que la resistividad disminuye al aumentar la temperatura. Por lo tanto, el coeficiente de temperatura de la resistividad del semiconductor es negativo.

La resistividad de los superconductores intr铆nsecos sigue siendo bastante alta. Como resultado, la mayor铆a de los semiconductores est谩n dopados, de modo que hay m谩s electrones de conducci贸n que huecos (tipo n), o hay m谩s huecos que electrones de conducci贸n (tipo p). Esto permite una resistividad reducida y un ajuste fino de la resistividad. La producci贸n t茅rmica de pares electr贸n-hueco juega un papel importante en los semiconductores dopados.

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