Cómo usar este banco guía rápida
Las preguntas están organizadas por los 8 capítulos de la guía teórica del Tema 4. Cuando estudies «4.5 Semiconductores extrínsecos · tipo N y tipo P», salta directamente a ese capítulo y practica solo sus preguntas. Cada pregunta lleva una etiqueta con el examen del que proviene.
El Tema 4 es solo de teoría — no hay problemas largos asociados. Cae exclusivamente en el test general del segundo parcial y de los finales (las 25 preguntas vienen de 12 exámenes entre 2021 y 2025). Si dominas estas 25, tienes los 2-3 puntos de Tema 4 garantizados.
2021-2025
12 exámenes · 5 años
4.1Introducción
Historia de los semiconductores, transistor, circuitos integrados, miniaturización y sus límites.
sin preguntas tipo test específicas
No hay preguntas tipo test sobre la historia o los límites de la miniaturización en los exámenes recientes (2021-2025). Es contenido de contexto que conviene leer una vez para tener perspectiva, pero no entra como pregunta directa.
4.2Átomos, sólidos y teoría de bandas
Modelo de Bohr, niveles discretos, qué pasa al juntar N átomos en un sólido, formación de bandas y GAP.
sin preguntas tipo test específicas
El concepto de bandas se usa implícitamente en casi todas las preguntas de los capítulos 4.3 a 4.5 (tipos de sólidos según el GAP, niveles donadores/aceptores), pero no aparece como pregunta aislada sobre el modelo de Bohr o el desdoblamiento de niveles.
4.3Tipos de sólidos · aislante, semiconductor, conductor
Comparativa de conductividades (aislante 10⁻¹⁴ a 10⁻¹⁰ / semiconductor 10⁻⁶ a 10⁴ / metal 10⁷ a 10⁸). Quién conduce mejor según el caso.
4 preguntas sobre este capítulo
2P may 22 · P4
Indique cuál de los siguientes materiales conduce mejor la electricidad a temperatura ambiente (300 K):
- Un semiconductor puro
- Un semiconductor dopado con una impureza cada 10 átomos
- Un semiconductor dopado con una impureza cada 100 átomos
- Un dieléctrico
- Un metal con un electrón libre por cada átomo
2P jun 23 · P10
Indique cuál de los siguientes materiales es mejor conductor a temperatura ambiente:
- Un semiconductor puro de silicio
- Un semiconductor puro de germanio
- Un semiconductor dopado con 1 impureza cada 10 átomos
- Un semiconductor dopado con 1 impureza cada 100 átomos
- Un aislante
Final jun 23 · P10
Indique cuál de los siguientes materiales es mejor conductor a temperatura ambiente:
- Un semiconductor puro de silicio
- Un semiconductor puro de germanio
- Un semiconductor dopado con 1 impureza cada 10 átomos
- Un semiconductor dopado con 1 impureza cada 100 átomos
- Un aislante
Idéntica a 2P jun 23 · P10.
Final jul 24 · P9
De los siguientes materiales, indique cuál posee una mayor conductividad (temperatura ambiente):
- Cobre
- Silicio puro
- Germanio puro
- Cuarzo
- Vidrio
4.4Semiconductores intrínsecos
Mecanismo de conducción en sc puros: electrones en BC + huecos en BV, ambos contribuyen. Comportamiento con la temperatura (σ aumenta con T). Neutralidad eléctrica.
3 preguntas sobre este capítulo
2P may 22 · P5
Indique cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA en relación con un material semiconductor:
- Es un sólido iónico
- La conductividad disminuye cuando la temperatura aumenta
- La conducción tiene lugar a través de corrientes de electrones y huecos
- Los semiconductores extrínsecos tipo P tienen exceso de electrones
- En T=0 K su banda prohibida (GAP) es superior a 10 eV
Final jun 22 · P6
Indique la afirmación VERDADERA referida a un material semiconductor:
- Si es intrínseco, no conduce la electricidad
- Si es extrínseco de tipo P, los electrones de conducción superan en cantidad a los huecos
- Los extrínsecos poseen mayor conductividad que los intrínsecos
- La conductividad disminuye cuando aumenta la temperatura
- Ninguna de las anteriores es cierta
Final jul 25 · P9
Indique la afirmación VERDADERA referida a un material semiconductor:
- Si es intrínseco, no conduce la electricidad
- Ya sea intrínseco o extrínseco, el material es eléctricamente neutro
- Los extrínsecos poseen menor conductividad que los intrínsecos
- La conductividad disminuye cuando aumenta la temperatura
- Ninguna de las anteriores es cierta
4.5Semiconductores extrínsecos · tipo N y tipo P
Dopaje, niveles donadores (cerca de BC, tipo N) vs aceptores (cerca de BV, tipo P). Portadores mayoritarios. Configuración electrónica del Si y de las impurezas.
6 preguntas sobre este capítulo
2P jun 21 · P1
Señale la respuesta CORRECTA:
- Los semiconductores tipo P conducen mejor la electricidad que los semiconductores tipo N porque tienen mayoría de portadores de carga positivos
- La conductividad en un semiconductor aumenta cuanto menor sea su intervalo prohibido de energía (GAP)
- Los materiales semiconductores disminuyen drásticamente su conductividad al introducir impurezas en ellos
- A temperatura ambiente, la conductividad de un semiconductor intrínseco es similar a la de un material conductor
- La resistividad en un semiconductor aumenta con la temperatura
2P jun 24 · P7
Indicar la respuesta CORRECTA:
- Los semiconductores son buenos conductores a la temperatura de 0 K
- Los semiconductores son buenos aislantes a altas temperaturas
- Al dopar un semiconductor, disminuimos su conductividad
- En los semiconductores extrínsecos tipo N, la conducción es mayoritariamente por huecos
- La conductividad de un semiconductor aumenta al aumentar la temperatura
Final jun 24 · P9
Indicar la respuesta CORRECTA:
- Los semiconductores son buenos conductores a la temperatura de 0 K
- Los semiconductores son buenos aislantes a altas temperaturas
- Al dopar un semiconductor, disminuimos su conductividad
- En los semiconductores extrínsecos tipo N, la conducción es mayoritariamente por huecos
- La conductividad de un semiconductor aumenta al aumentar la temperatura
Idéntica a 2P jun 24 · P7.
Final jul 23 · P10
Indique la respuesta CORRECTA:
- Al dopar un semiconductor, disminuimos su conductividad
- La resistividad de un semiconductor disminuye al aumentar la temperatura
- En un semiconductor tipo N, los portadores mayoritarios son huecos
- Siempre conduce mejor un semiconductor tipo N que otro tipo P
- Los semiconductores puros poseen mayor conductividad que los conductores
2P jun 25 · P7
Indicar la respuesta correcta:
- Los niveles de impurezas aceptoras se sitúan cerca de la banda de conducción
- Los niveles de impurezas donadoras se sitúan cerca de la banda de valencia
- Los niveles de impurezas aceptoras se sitúan dentro de la banda de conducción
- Los niveles de impurezas donadoras se sitúan cerca de la banda de conducción
- Los niveles de impurezas aceptoras se sitúan dentro de la banda de valencia
Final jul 25 · P10
Indique la respuesta CORRECTA:
- Los semiconductores son buenos aislantes a altas temperaturas
- En los semiconductores intrínsecos la conducción es mayoritariamente por huecos
- Una unión P-N está formada por un semiconductor intrínseco y otro extrínseco
- Si un semiconductor intrínseco de silicio (última capa 3s²p²), es dopado con un elemento trivalente con última capa 2s²p¹, se obtiene un semiconductor extrínseco tipo P
- La resistencia en un semiconductor aumenta al aumentar la temperatura
4.6Unión PN y diodo
Zona de agotamiento, barrera de potencial $V_C \approx 0{,}7\,\mathrm{V}$ (Si). Polarización directa (exponencial) vs inversa (despreciable). Curva I-V, ruptura por avalancha.
4 preguntas sobre este capítulo
2P may 22 · P6
Considere un diodo. Podemos asegurar que:
- Sólo permite el paso de corriente cuando está en polarización inversa
- Puede utilizarse como rectificador de corriente, convirtiendo la corriente alterna en corriente continua
- Resulta de la unión de dos semiconductores intrínsecos
- Es un dispositivo óhmico
- No ofrece resistencia al paso de la corriente
2P jun 24 · P8
Una unión P-N:
- Sólo permite el paso de la corriente de la zona N a la zona P
- En un circuito, se puede utilizar como un rectificador de corriente
- Está formada por dos semiconductores intrínsecos
- Está formada por un semiconductor extrínseco y otro intrínseco
- En polarización directa, no permite el paso de corriente
2P jun 25 · P8
Indicar la respuesta correcta:
- Cuando un diodo está en polarización directa, la relación entre la intensidad y el voltaje es lineal
- Cuando un diodo está en polarización directa, la relación entre la intensidad y el voltaje es de tipo exponencial
- Cuando un diodo está en polarización inversa, la relación entre la intensidad y el voltaje es lineal
- Cuando un diodo está en polarización inversa, la relación entre la intensidad y el voltaje es de tipo exponencial
- La corriente que pasa por un diodo en polarización inversa siempre es mayor que en polarización directa
Final jun 25 · P9
Indicar la respuesta correcta:
- Cuando un diodo está en polarización directa, la relación entre la intensidad y el voltaje es lineal
- Cuando un diodo está en polarización directa, la relación entre la intensidad y el voltaje es de tipo exponencial
- Cuando un diodo está en polarización inversa, la relación entre la intensidad y el voltaje es lineal
- Cuando un diodo está en polarización inversa, la relación entre la intensidad y el voltaje es de tipo exponencial
- La corriente que pasa en polarización inversa siempre es mayor que en polarización directa
Idéntica a 2P jun 25 · P8.
4.7Aplicaciones del diodo · rectificador, fotovoltaica, LED
Rectificador (AC→DC), célula solar (fotón → par electrón-hueco), LED (recombinación → fotón). Color del LED determinado por el GAP del material.
1 pregunta sobre este capítulo
2P jun 21 · P2
Señale la respuesta CORRECTA:
- La energía fotovoltaica consiste en la producción de energía luminosa a partir de energía eléctrica
- Una unión PN polarizada deja pasar la misma corriente en ambos sentidos
- Una unión entre oro y plata es una unión PN
- El transistor puede funcionar en un circuito como amplificador o como interruptor
- Un transistor consiste en uniones NNP o PPN, en los cuales las letras "N" y "P" se refieren a los portadores de carga mayoritarios dentro de las diferentes regiones del transistor
4.8Transistor bipolar BJT
Estructura NPN/PNP, regiones de funcionamiento (corte/activa/saturación), parámetros α = I_C/I_E ≈ 1 y β = I_C/I_B ≫ 1. Recta de carga. Transistor como amplificador o interruptor.
7 preguntas sobre este capítulo
2P jun 24 · P9
En relación con la figura, que representa un circuito con un transistor BJT (tipo NPN) funcionando en su zona activa: el valor del parámetro α del transistor es:
- 0.997
- 997
- 0.907
- 90.7
- 99.7
Requiere ver la figura del circuito con valores específicos de las corrientes/resistencias. La respuesta es coherente con α ≈ 1 típico.
2P jun 24 · P10
En la figura de la derecha, que representa un circuito con un transistor BJT (tipo NPN) funcionando en su zona activa, el valor de la corriente de saturación del colector es:
- 21.27 mA
- 21.27 µA
- 9.67 mA
- 9.70 mA
- 9.67 µA
Requiere ver la figura. Aplica la recta de carga: $I_C^{\rm sat} = V_2/R_2$ con los valores del circuito.
Final jun 24 · P10
En la figura de la derecha, que representa un circuito con un transistor BJT (tipo NPN) funcionando en su zona activa, el valor de la corriente de saturación del colector es:
- 21.27 mA
- 21.27 µA
- 9.67 mA
- 9.70 mA
- 9.67 µA
Idéntica a 2P jun 24 · P10.
Final jul 24 · P10
En la figura de la derecha, que representa un circuito con un transistor BJT (tipo NPN) funcionando en su zona activa, el valor del parámetro α del transistor es:
- 997
- 0.997
- 0.907
- 90.7
- 99.7
Idéntica a 2P jun 24 · P9.
2P jun 25 · P9
En referencia al circuito de la figura, la lectura del tercer amperímetro será:
- ~0 mA
- 47 mA
- 15.993 mA
- 15.993 µA
- 47 µA
Requiere ver la figura con valores específicos.
2P jun 25 · P10
En referencia al circuito de la figura, la ddp entre la base y el colector será (las lecturas de los voltímetros son con respecto a tierra):
- 6.747 V
- 6.747 mV
- 5.303 mV
- 722 mV
- 5.303 V
Requiere ver la figura con las lecturas de los voltímetros. $V_{CB} = V_C - V_B$.
Final jun 25 · P10
En referencia al circuito de la figura, la lectura del tercer amperímetro será:
- ~0 mA
- 47 mA
- 15.993 mA
- 15.993 µA
- 47 µA
Idéntica a 2P jun 25 · P9.
Soluciones
Hoja de respuestas seguida de explicación razonada de cada pregunta, agrupada por capítulo.
Hoja de respuestas (por examen)
| Examen | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 |
|---|
| 2P jun 2021 | b | d | — | — | — | — | — | — | — | — |
| 2P may 2022 | — | — | — | e | c | b | — | — | — | — |
| Final jun 2022 | — | — | — | — | — | c | — | — | — | — |
| 2P jun 2023 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | c |
| Final jun 2023 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | c |
| Final jul 2023 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | b |
| 2P jun 2024 | — | — | — | — | — | — | e | b | a | a |
| Final jun 2024 | — | — | — | — | — | — | — | — | e | a |
| Final jul 2024 | — | — | — | — | — | — | — | — | a | b |
| 2P jun 2025 | — | — | — | — | — | — | d | b | c | e |
| Final jun 2025 | — | — | — | — | — | — | — | — | b | c |
| Final jul 2025 | — | — | — | — | — | — | — | — | b | d |
— indica que la pregunta no es de Tema 4 (no aparece en el banco)
4.3Tipos de sólidos · aislante, semiconductor, conductor
2P may 22 · P4
e
Un metal con 1 e⁻ libre por átomo tiene σ ≈ 10⁷–10⁸ (Ω·m)⁻¹. El mejor semiconductor (dopado 1:10) llega solo a ~10⁴. El metal siempre gana cuando aparece como opción. Mnemónico: 1 portador por átomo (metal) ≫ 1 portador por cada 10 átomos (dopado fuerte) ≫ 1 portador por cada 100 (dopado débil) ≫ 1 portador por cada 10¹² átomos (puro).
2P jun 23 · P10
c
Entre las opciones, el sc dopado 1:10 gana (no aparece metal). El dopado 1:100 también es bueno pero menor. Si puro y Ge puro están muy por debajo (1 portador por cada 10¹² átomos). El aislante el peor.
Final jun 23 · P10
c
Idéntica a 2P jun 23 · P10.
Final jul 24 · P9
a
Cobre. Comparando: cobre (metal) σ ≈ 10⁸, Si puro ≈ 10⁻⁴, Ge puro ≈ 10⁻¹, cuarzo y vidrio (aislantes) ≈ 10⁻¹². El cobre gana por muchos órdenes de magnitud.
4.4Semiconductores intrínsecos
2P may 22 · P5
c
En un sc la conducción es por electrones (en BC) y huecos (en BV); ambos contribuyen — es el rasgo distintivo del sc frente al metal. (a) Falso: no es un sólido iónico. (b) Falso: σ aumenta con T. (d) Falso: en tipo P sobran huecos, no electrones. (e) Falso: el GAP de un sc es 0,5-2 eV, no > 10 eV.
Final jun 22 · P6
c
Los extrínsecos (dopados) tienen σ mucho mayor que los intrínsecos (es el sentido mismo del dopaje). (a) Falso: los intrínsecos sí conducen a T > 0 K. (b) Falso: en tipo P los huecos son mayoritarios, no los electrones. (d) Falso: σ aumenta con T, no disminuye.
Final jul 25 · P9
b
El sc, sea intrínseco o extrínseco, es eléctricamente neutro. El dopaje añade impurezas con sus protones + electrones (o sus protones − un electrón), pero el balance global de carga se mantiene. (a) Falso: a T > 0 sí conducen. (c) Falso: al revés. (d) Falso: σ aumenta con T en sc.
4.5Semiconductores extrínsecos · tipo N y tipo P
2P jun 21 · P1
b
A menor GAP, más fácil que los electrones salten de BV a BC con la energía térmica → mayor σ. (a) Falso: tipo P y N conducen aprox igual; el "+" no implica más conductividad. (c) Falso: el dopaje AUMENTA σ. (d) Falso: σ intrínseca es millones de veces menor que la del metal. (e) Falso: en sc la resistividad DISMINUYE con T.
2P jun 24 · P7
e
σ de un sc AUMENTA con T (al revés que un metal). Las trampas: (a) a 0 K son aislantes; (b) a T altas conducen mejor; (c) el dopaje aumenta σ; (d) en tipo N los electrones son mayoritarios, no los huecos.
Final jun 24 · P9
e
Idéntica a 2P jun 24 · P7.
Final jul 23 · P10
b
La resistividad de un sc DISMINUYE al aumentar T (equivalente a decir que σ aumenta — son inversos). Las trampas: (a) dopar AUMENTA σ; (c) en tipo N los electrones son mayoritarios; (d) tipos N y P conducen aprox igual; (e) los puros conducen muchísimo menos que los conductores.
2P jun 25 · P7
d
Los donadores (que donan electrones a la BC) están justo debajo de la BC, de manera que los electrones donados saltan a la BC con muy poca energía térmica → tipo N. Los aceptores, simétricamente, están justo encima de la BV → tipo P.
Final jul 25 · P10
d
Una impureza trivalente (3 electrones en la última capa) tiene un electrón menos que el Si (que es tetravalente con 4) → falta un electrón → hueco → tipo P. (a), (b) Falsas (a T altas conducen mejor, no peor). (c) Falsa: PN se forma con dos sc extrínsecos. (e) Falsa: la R disminuye con T en un sc.
4.6Unión PN y diodo
2P may 22 · P6
b
El diodo, al dejar pasar la corriente solo en directa, sirve como rectificador de AC a DC. (a) Falsa: pasa en directa, no en inversa. (c) Falsa: la unión PN se forma con dos sc extrínsecos. (d) Falsa: el diodo NO es óhmico (su I-V no es lineal). (e) Falsa: en inversa ofrece mucha resistencia.
2P jun 24 · P8
b
La unión PN sirve como rectificador de corriente. (a) Falsa: deja pasar de P a N (sentido convencional), no de N a P. (c) Falsa: dos sc extrínsecos, no intrínsecos. (d) Falsa: dos extrínsecos uno P y otro N. (e) Falsa: en directa SÍ pasa corriente.
2P jun 25 · P8
b
En directa, $I = I_0(e^{eV_0/kT} - 1)$ — relación exponencial. En inversa la corriente es casi nula (≈ I_0 constante). El diodo NO es lineal en ningún régimen. La (e) es trivialmente falsa: en directa pasa mucha más corriente.
Final jun 25 · P9
b
Idéntica a 2P jun 25 · P8.
4.7Aplicaciones del diodo
2P jun 21 · P2
d
El transistor BJT puede funcionar como amplificador (zona activa) o como interruptor (entre corte y saturación) — ambos son sus usos canónicos. (a) Falsa: fotovoltaica = luz → electricidad, no al revés. (b) Falsa: la unión PN polarizada deja pasar en un solo sentido. (c) Falsa: oro y plata son los dos metales, no semiconductores PN. (e) Falsa: las letras N y P se refieren a los portadores mayoritarios, eso sí, pero la estructura del transistor es NPN o PNP (no NNP o PPN).
4.8Transistor bipolar BJT
2P jun 24 · P9
a
α = 0.997. En zona activa, $\alpha = I_C/I_E \approx 1$ con valores típicos entre 0.99 y 0.999. Verifica con tu figura: mide $I_E$ e $I_C$ del circuito y aplica la división directa. Si solo te dan $I_B$ y $\beta$, usa $\alpha = \beta/(\beta+1)$.
2P jun 24 · P10
a
21.27 mA. La corriente de saturación es el valor máximo que puede tomar $I_C$, dado por la recta de carga: $I_C^{\rm sat} = V_2/R_2$ (cuando $V_{CE} = 0$). Calcula con los valores de la figura.
Final jun 24 · P10
a
Idéntica a 2P jun 24 · P10.
Final jul 24 · P10
b
0.997. Idéntico al 2P jun 24 · P9 pero con las opciones reordenadas.
2P jun 25 · P9
c
15.993 mA. La lectura del tercer amperímetro suele coincidir con $I_C$ (corriente del colector), que en zona activa es $I_C = \beta I_B \approx I_E$. Calcula con la figura.
2P jun 25 · P10
e
5.303 V. La ddp base-colector es $V_{CB} = V_C - V_B$, donde $V_C$ y $V_B$ son las lecturas de los voltímetros respecto a tierra. En zona activa $V_{CB} > 0$ porque el colector está a mayor potencial que la base (unión BC en polarización inversa).
Final jun 25 · P10
c
Idéntica a 2P jun 25 · P9 pero verifica con la respuesta oficial — puede haber cambiado por reorganización de opciones.
Patrones que se repiten año tras año
Casi todas las preguntas del Tema 4 giran en torno a cuatro patrones:
- ¿Quién conduce mejor? — cap 4.3. Si aparece el metal en opciones, gana. Si no, el sc dopado 1:10 gana. Aparece en 2P may 22, 2P jun 23, Final jun 23, Final jul 24.
- Afirmación VERDADERA sobre semiconductores — cap 4.4 y 4.5. La respuesta casi siempre es σ aumenta con T o el sc es eléctricamente neutro o los extrínsecos conducen más. Aparece en 2P jun 21, Final jun 22, 2P jun 24, Final jun 24, Final jul 23, Final jul 25.
- Niveles donadores cerca de BC, aceptores cerca de BV — cap 4.5. Pregunta directa en 2P jun 25. Y la pregunta «trivalente con 2s²p¹ → tipo P» en Final jul 25.
- Diodo: directa exponencial, inversa despreciable, NO óhmico — cap 4.6. Aparece en 2P may 22, 2P jun 24, 2P jun 25, Final jun 25.
El bloque del transistor BJT (cap 4.8) es el único que requiere cálculo con figuras. Las preguntas teóricas son fáciles (α ≈ 1, β grande, amplificador/interruptor); las numéricas necesitan ver la figura del circuito.