Introducción a la física de semiconductores y dispositivos electrónicos

Abstract

El desarrollo del presente texto tiene otra motivación muy clara, la de generar una obra que cubra las necesidades mínimas del estudiante de ingeniería y de ciencias, para que puedan alcanzar a tener una noción sobre los aspectos científicos que aportan al conocimiento de los materiales y los dispositivos. El libro ha sido desarrollado en cuatro partes, cada una de ellas avanza sobre diferentes temas, haciendo aportes para lograr un saber final que permita entender los procesos que se llevan a cabo en los materiales y/o dispositivos. La primera parte está compuesta por lo que se ha llamado herramientas básicas. Estas aportan el conocimiento sobre los fundamentos de los temas esenciales que se deben incorporar para avanzar sobre el objetivo final: materiales semiconductores y dispositivos. Los puntos a tratar son: la mecánica cuántica y sus aplicaciones y las estadísticas clásica y cuántica. Sin estos conocimientos sería muy difícil entender el comportamiento microscópico de los materiales. Los estudiantes de ciencias pueden saltear estos capítulos, los cuales seguramente han visto con mayor profundidad y detalle que lo que se expone aquí. Luego el texto conducirá hacia las herramientas aplicadas, donde se hace uso de los conocimientos adquiridos previamente, para la descripción de los primeros modelos de materiales semiconductores y metales. Finalmente se llegará a las aplicaciones, en este punto se utilizará todo lo visto anteriormente para responder preguntas como las siguientes: ¿cómo es que funcionan las uniones entre dos semiconductores, o un metal y un semiconductor?, ¿Cómo se puede cambiar la condición de conducción en un semiconductor?, etc. Además se mostrará cómo es que las uniones determinan las características del dispositivo. Extenderemos este conocimiento en la cuarta parte, el capítulo de Los dispositivos, para mostrar el comportamiento de diferentes dispositivos electrónicos. Tal vez, puedan parecer temas disímiles. Sin embargo, todos ellos están ligados por un hilo conductor, el conocimiento intrínseco de la materia desde el punto de vista microscópico, el cual explica los comportamientos macroscópicos de los dispositivos.