Teóricamente:
* aislante perfecto: Según la física clásica, todo el movimiento atómico cesa en Absolute Zero. Esto significa que los electrones dentro de la red de cristal del semiconductor serían completamente inmóviles, lo que conduciría a cero conductividad eléctrica. En teoría, el material debe comportarse como un aislante perfecto.
Realidad:
* Efectos cuánticos: La mecánica cuántica introduce una arruga en esta imagen. Incluso en cero absoluto, los electrones aún poseen una pequeña cantidad de energía llamada "energía de punto cero". Esta energía no es suficiente para excitar electrones en la banda de conducción, pero puede influir en su comportamiento.
* Impurezas y defectos: Los semiconductores del mundo real siempre tienen impurezas y defectos dentro de su estructura cristalina. Estas imperfecciones pueden actuar como niveles de energía localizados, permitiendo que algunos electrones ganen suficiente energía para conducir, incluso en cero absoluto.
Implicaciones:
* conductividad distinta de cero: Si bien es extremadamente bajo, los semiconductores aún pueden exhibir una pequeña cantidad de conductividad eléctrica a cero absoluto debido a los efectos y impurezas cuánticas. Esto se conoce como "conductividad residual".
* Superconductividad: Algunos semiconductores exhiben superconductividad a temperaturas muy bajas, incluido el cero absoluto. Este es un fenómeno donde los electrones fluyen con resistencia cero, cambiando por completo las propiedades eléctricas del material.
En resumen:
* Predicción clásica: Aislante perfecto.
* Realidad cuántica: Conductividad no cero debido a la energía e impurezas de punto cero.
* potencial de superconductividad: Algunos semiconductores se convierten en superconductores a temperaturas muy bajas.
Es crucial recordar:
* Alcanzar el cero absoluto es prácticamente imposible.
* El comportamiento de los semiconductores a estas temperaturas extremadamente bajas es altamente complejo e influenciado por varios factores, incluido el material específico y sus impurezas.
* Los efectos cuánticos juegan un papel dominante en la comprensión de las propiedades eléctricas de los semiconductores a cero absoluto.
