¿Por qué CdS es siempre un semiconductor de tipo n?

CdS (sulfuro de cadmio) no siempre un semiconductor tipo n. Puede ser tanto tipo n como tipo p , dependiendo de las condiciones específicas y las impurezas presentes.

He aquí por qué:

CdS intrínseco:

* CdS estequiométrico: Idealmente, el CdS puro tiene el mismo número de átomos de cadmio (Cd) y azufre (S). Esto conduce a una distribución electrónica equilibrada, con electrones en la banda de valencia y huecos en la banda de conducción.

* Banda prohibida pequeña: El CdS tiene una pequeña banda prohibida de ~2,4 eV, lo que significa que los electrones pueden excitarse a la banda de conducción con relativa facilidad. Esto conduce a una pequeña concentración de portador intrínseco, lo que lo convierte en casi un aislante a bajas temperaturas.

CdS extrínseco:

* CdS tipo n: El tipo más común de CdS es el tipo n. Esto se logra introduciendo impurezas donantes como cloro (Cl) o bromo (Br) en la red cristalina. Estas impurezas tienen un electrón de valencia adicional en comparación con el azufre, que es donado a la banda de conducción, creando electrones libres y aumentando la conductividad.

* CdS tipo p: Aunque es menos común, el CdS tipo p se puede lograr introduciendo impurezas aceptoras como cobre (Cu) o plata (Ag). Estas impurezas tienen un electrón de valencia menos que el azufre, lo que crea vacantes en la banda de valencia y actúan como "agujeros" que pueden conducir la electricidad.

Factores que afectan el tipo de CdS:

* Método de preparación: El método de síntesis y las condiciones de crecimiento pueden influir en la presencia de impurezas y defectos, determinando el tipo de conductividad.

* Estequiometría: Defectos como vacantes o intersticiales pueden afectar las propiedades electrónicas, haciendo que el CdS sea de tipo n o de tipo p.

* Temperatura: A temperaturas más altas, la concentración de portadores intrínsecos aumenta, lo que reduce el impacto de las impurezas y hace que sea más probable que se comporte como un semiconductor intrínseco.

En resumen:

CdS no es inherentemente de tipo n. Su tipo de conductividad está determinada por la presencia de impurezas y defectos, los cuales pueden controlarse mediante diferentes métodos y condiciones de preparación. Si bien el CdS tipo n es más común debido a la facilidad de introducir impurezas del donante, es importante recordar que el CdS tipo p también se puede obtener en circunstancias específicas.