Semicondutores

Semicondutores

1. Materiais semicondutores

   • Exemplos
     • Silício (Si)
     • Germânio (Ge)
   • Estrutura
     • Ambos possuem estrutura cristalina com átomos dispostos uniformemente
   • Propriedade Tetravalente: Átomos de Si e Ge possuem quatro elétrons de valência, permitindo a formação de ligações covalentes estáveis.

2. Condução em Semicondutores

   • Em baixas temperaturas: Semicondutores puros têm elétrons presos nas ligações covalentes, impedindo a condução de corrente elétrica.
   • Com fornecimento de energia: Luz, calor ou tensão rompem as ligações, liberando elétrons e criando “lacunas” (espaços vazios com carga positiva).
     • Elétrons movem-se em direção ao polo positivo.
     • Lacunas (portadores positivos) deslocam-se em sentido oposto, para o polo negativo.

3. Tipos de Correntes em Semicondutores

   • Eletrônica: Devido ao movimento de elétrons livres (portadores negativos).
   • De lacunas: Movimentação das lacunas (portadores positivos).

4. Condutividade Intrínseca e Dopagem

   • Condutividade intrínseca: Mesmo em semicondutores puros, a temperatura ambiente gera pares elétron-lacuna, fornecendo alguma condutividade.
   • Dopagem: Processo de adição de impurezas ao semicondutor para aumentar sua condutividade. Resulta na formação de semicondutores do tipo P e N.

5. Semicondutores Tipo P e Tipo N

   • Tipo P
     • Impurezas trivalentes (ex.: Alumínio, Índio).
     • Faltam elétrons para completar ligações covalentes, criando lacunas.
     • Portadores majoritários: Lacunas.
     • Portadores minoritários: Elétrons.
   • Tipo N
     • Impurezas pentavalentes (ex.: Fósforo, Arsênio).
     • Elétrons em excesso, que não formam ligações covalentes, ficam livres.
     • Portadores majoritários: Elétrons.
     • Portadores minoritários: Lacunas.

6. Influência da Temperatura

   • Nos condutores: O aumento da temperatura aumenta a resistência devido à agitação dos elétrons.
   • Nos semicondutores: O aumento da temperatura diminui a resistência, pois gera mais pares elétron-lacuna, facilitando a condução.