Secundaria Configuración electrónica de los semiconductores

[Spike]

Buenas tardes,

En muchos sitios ponen que los materiales semiconductores son los que tienen 4 electrones en su capa de valencia, y ponen de ejemplo el silicio, el germanio o el estaño. Pero si te fijas en su configuración electrónica no tienen 4 electrones en su capa más externa, tienen 2.
¿Por qué se consideras semiconductores si no tienen 4 electrones en su capa más externa?
Saludos y gracias,

[Richard R Richard]

Re: Configuración electrónica de los semiconductores

En muchos sitios ponen que los materiales semiconductores son los que tienen 4 electrones en su capa de valencia,

Eso no es del todo cierto , un semiconductor puede comportarse como conducto o no dependiendo de factores externos, y los hay con 2,3,4,5,6 electrones en su capa externa ,lee por ejemplo

https://es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

Cd	12	2 e-
Al, Ga, B, In	13	3 e-
Si, C, Ge,Sn	14	4 e-
P, As, Sb	15	5 e-
Se, Te, (S)	16	6 e-

y ponen de ejemplo el silicio, el germanio o el estaño.Pero si te fijas en su configuración electrónica no tienen 4 electrones en su capa más externa, tienen 2.

Pues te has fijado mal, Estos que citas tienen 4 electrones en su última capa de valencia mira la tabla....

¿Por qué se considerans semiconductores si no tienen 4 electrones en su capa más externa?

te reitero no necesariamente tienen que tener 4 electrones en su última capa de valencia para para ser un semiconductor...

[Spike]

Re: Configuración electrónica de los semiconductores

Ok Richard R Richard, un semiconductor no tiene por qué tener siempre 4 electrones en su capa más externa.
Pero en el caso del silicio, del germanio o del estaño, me he fijado en esta tabla periódica: https://upload.wikimedia.org/wikiped...dated-2018.svg
en la que se puede ver que en la capa más externa no tienen 4, sino 2 electrones (lo remarco en rojo):

¿Lo estoy mirando mal?

[Richard R Richard]

Re: Configuración electrónica de los semiconductores

No se cuentan solo los electrones del orbital p sino que se suman también los del s del mismo nivel energético...

$3s^{\boxed{2}} 3p^{\boxed{2}} \,\to\, 4 e^-$

$4s^{\boxed{2}} 4p^{\boxed{2}} \,\to\, 4 e^-$

$5s^{\boxed{2}} 5p^{\boxed{2}} \,\to\, 4 e^-$....

[Spike]

Re: Configuración electrónica de los semiconductores

Vale gracias, había algo que no me cuadraba y era esto.
Entiendo entonces que para saber esto, siempre se tienen que sumar todos los orbitales del mismo nivel energético, si tiene en los 4 (s,p,d,f) pues se suman los electrones de los 4.
Saludos y gracias,

[Ulises7]

Re: Configuración electrónica de los semiconductores

Cuando se habla de capa se refiere a los electrones teniendo en cuenta su número cuántico principal n, por eso se suman en este caso los s y los p. Se hace así porque n es el número cuántico que está directamente relacionado con la energía de los electrones que es función de la distancia al núcleo (radio más probable de la función de onda).

El caso del silicio y germanio son semiconductores por su distribución geométrica de la celda unidad, donde los electrones forman enlaces covalentes. Pero esto es una simplificación, cada elemento habría que estudiarlo por separado y analizarlo según la teoría de bandas y ver la energía de Fermi y demás.