quatro elétrons na camada de valência. pentavalente (arsênio, antimônio ou fósforo), também chamados de impurezas doadora, será produzido um semicondutor do tipo N (negativo) pelo excesso de um elétron nessa estrutura. elétrons livres são portadores majoritários e as lacunas são portadores minoritários.
N: ocorre com a adição de fósforo ou arsênico ao silício. Tanto o arsênico quanto o fósforo possuem cinco elétrons na camada de valência. Ocorrem ligações covalentes entre quatro elétrons e um deles fica livre, ou seja, é o chamado elétron livre, que ganha movimento e gera corrente elétrica.
Semicondutor extrínseco do tipo N: Os elétrons excedentes se movem pelo material. Semicondutor extrínseco do tipo P: O excesso de cargas positivas equivale à existência com facilidade de “buracos” que propiciam a movimentação de elétrons e a condução da eletricidade.
1.4 Cristal N
Quando o processo de dopagem introduz na estrutura cristalina uma quantidade de átomos com mais de quatro elétrons na última camada, como o fósforo (P), pentavalente, forma-se uma nova estrutura cristalina denominada cristal N.
Um semicondutor tipo-P é obtido através do processo de dopagem, adicionando-se um certo tipo de composto, normalmente trivalente, isto é, com 3 elétrons na camada de valência, ao semicondutor para aumentar o número de portadores de carga livres (neste caso positivas, lacunas).
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Os semicondutores são componentes eletrônicos, fabricados principalmente com silício, que possuem resistência intermediária entre condutores e isolantes. ... A maioria dos semicondutores é composta por silício, porém, o germânio também pode ser utilizado por possuir propriedades em comum.
Tipos de semicondutores
Eles podem ser de condução intrínseca ou condução extrínseca. Na condução intrínseca, os semicondutores recebem energia vinda do calor, luz ou tensão elétrica. Na condução extrínseca, os semicondutores recebem carga negativa por meio da inserção de outros elementos.
Corresponde aos elementos químicos que possuem três elétrons na última camada, que se colocados na estrutura do semicondutor, terão três elétrons envolvidos em ligações covalentes (falta um, o que implica na formação de um buraco).
O processo de dopagem de semicondutores refere-se à adição, ao cristal intrínseco, de pequena quantidade de impureza, com propriedades adequadas, de forma a afetar o comportamento elétrico do semicondutor da maneira desejada.
A junção pn é a junção básica dos diodos bem como uma das junções integrantes da grande maioria dos dispositivos semicondutores. A física envolvida no entendimento da junção pn é também fundamental para entender outras junções, bem como, para entender os diferentes dispositivos semicondutores.
Tipo N - Na dopagem tipo N, o fósforo ou o arsênico é adicionado ao silício em pequenas quantidades. O fósforo e o arsênico possuem cinco elétrons externos cada um, de forma que ficam fora de posição quando entram no reticulado de silício. O quinto elétron não tem a que se ligar, ganhando liberdade de movimento.
O diodo é construído a partir de materiais semicondutores, como o silício ou o germânio, que são fundidos para criar uma junção PN, sendo que P representa a polaridade positiva e N, a negativa. A polaridade positiva P de um diodo é onde há falta de elétrons, sendo essa região também chamada de lacuna ou buraco.
Em um material tipo p, os portadores majoritários são as lacunas. O processo de dopagem, portanto, consiste em se aumentar o número de lacunas presentes na banda de valência.
O arsênio tende a estabelecer cinco ligações com os átomos vizinhos, enquanto o silício estabelece quatro ligações. O resultado é que teremos um elétron livre que poderá se mover pelo cristal. Isto significa que teremos transportadores de cargas negativas. Por isso que é chamado de semicondutor tipo n.
Assim podemos dizer que num semicondutor do tipo p (n) os buracos (elétrons) são os portadores de carga majoritários e os elétrons (buracos) os minoritários. Em baixas temperaturas os portadores minoritários têm pouca influência na condutibilidade total.
A região de depleção refere-se a região em torno de uma junção P-N de um semicondutor na qual existem poucos portadores de carga (elétrons ou buracos).
A dopagem no diodo é feita pela introdução de elementos dentro de cristais tetravalentes, normalmente feitos de silício e germânio. Dopando esses cristais com elementos trivalentes, obtêm-se átomos com sete elétrons na camada de valência, que necessitam de mais um elétron para a neutralização (cristal P).
elétrons livres são portadores majoritários e as lacunas são portadores minoritários. chamados de impurezas aceitadora, será produzido um semicondutor do tipo P (positivo) pelo falta de um elétron nessa estrutura. as lacunas são portadores majoritário e os elétrons livres são portadores minoritários.
Átomos trivalentes também são conhecidos como átomos aceitadores • Cada lacuna que eles fornecem pode aceitar um elétron durante a recombinação. Átomos aceitadores: alumínio, o boro e o gálio.
Que tem capacidade de se combinar com três átomos de hidrogénio. Que tem três valências.
As lacunas agem como se fossem cargas positivas: indicadas com o sinal mais. elétrons de valência até a banda de condução.
Semicondutores do tipo p
Um semicondutor extrínseco que foi dopado com átomos receptores de elétrons é chamado de semicondutor do tipo p , porque a maioria dos portadores de carga no cristal são orifícios de elétrons (portadores de carga positiva).
Os semicondutores são materiais que possuem baixa condutividade elétrica. Esses elementos estão entre os condutores e isolantes, e são capazes de mudar sua condição de condução elétrica com facilidade. Os semicondutores não conseguem conduzir corrente elétrica em condições químicas normais.
Na industria micro-eletrónica uma unidade de fabricação de semicondutores é uma fábrica, onde os dispositivos, tais como circuitos integrados são fabricados.
O silício é o elemento mais freqüentemente encontrado na natureza, após o hidrogênio, na forma natural, é encontrado nas rochas e em minérios. O semicondutor é um material-chave na indústria eletrônica. Os dispositivos que utilizam o semicondutor são hoje utilizados em todo tipo de circuitos.
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