Buracos em um metal ou semicondutor de rede cristalina podem se mover através da rede como os elétrons podem, e agir de forma semelhante às partículas carga positiva.
Lacunas são os portadores majoritários num semicondutor tipo-p, • Elétrons de banda de condução constituem os portadores minoritários. Átomos trivalentes também são conhecidos como átomos aceitadores • Cada lacuna que eles fornecem pode aceitar um elétron durante a recombinação.
As lacunas agem como se fossem cargas positivas: indicadas com o sinal mais. elétrons de valência até a banda de condução.
Em um semicondutor intrínseco, a geração de elétrons livres e de lacunas ocorre principalmente devido ao efeito térmico e as concentrações desses dois portadores de carga são iguais, ou seja, para cada elétron livre criado, uma lacuna é automaticamente gerada.
Os elétrons livres se movem aleatoriamente através do cristal e ocasionalmente é atraído e capturado por uma lacuna. Esta nova união entre o elétron livre e a lacuna é chamada de recombinação. Um semicondutor dito intrínseco é aquele composto pelo mesmo átomo, por exemplo, o de silício.
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Os semicondutores extrínsecos do tipo n são aqueles que possuem impurezas doadoras de elétrons, isto é, as impurezas possuem banda de valência com valores de gap de energia inferiores àquele do material puro, logo, elas são capazes de doar elétrons para a banda de condução.
Em um semicondutor puro (intrínseco), o número da concentração intrínseca de portadores (ni) de elétrons (livres) na camada de condução é igual ao número de lacunas (livres) (isto é elétrons faltantes) na camada de valência.
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.
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.
Já no material tipo N, a movimentação do elétron excedente deixa o átomo ionizado, o que o faz capturar outro elétron livre. Neste caso os portadores majoritários são os elétrons, enquanto os minoritários são as lacunas.
A dopagem é um processo químico no qual átomos estranhos são introduzidos na estrutura cristalina de uma substância. Em um cristal semicondutor a dopagem é geralmente realizada para alterar suas propriedades elétricas.
Nesta situação, os elétrons serão portadores majoritários e as lacunas, portadores minoritários. Como a condução elétrica deste material será feita predominantemente por cargas negativas (elétrons), o mesmo será chamado de material tipo n (de negativo).
O silício e o germânio são os semicondutores mais utilizados no mercado.
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.
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.
Estrutura Cristalina dos Semicondutores
As substâncias cujos átomos se agrupam formando uma estrutura ordenada são denominadas substâncias cristalinas, e a disposição de seus átomos formam a chamada estrutura cristalina. O Germânio e o Silício possuem uma estrutura cristalina cúbica, conforme é mostrado na figura.
O desequilíbrio da concentração do portador nas respectivas bandas é expresso pelo diferente número absoluto de elétrons e buracos. Os elétrons são portadores majoritários, enquanto os orifícios são portadores minoritários em material do tipo n.
A este cristal chamamos semicondutor do tipo p. 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.
Com a movimentação dos portadores majoritários de ambos os lados da junção, no processo de recombinação a região de depleção cria uma barreira de potencial, favorecendo o processo de deriva que irá se opor ao processo de difusão.
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.
Um ano e meio após ser incluída no programa de desestatização do governo de Jair Bolsonaro (sem partido), o Ceitec (Centro Nacional de Tecnologia Avançada), único fabricante de chips semicondutores da América Latina, se aproxima da dissolução, demitindo dezenas de funcionários em Porto Alegre (RS).
Os elétrons livres são aqueles que, recebendo energia realizam o salto quântico, ou seja, pulam para outra camada eletrônica. Porém, quando os elétrons já se encontram na camada de valência, a mais externa do átomo, o salto quântico externa, ainda mais, o átomo, ultrapassando a barreira potencial.
Materiais semicondutores são aqueles que apresentam características de isolante e de condutor, ou seja, está no limiar da condução e da isolação, dependendo da forma como se apresenta sua estrutura química. O exemplo típico do material semicondutor é o carbono (C).
Mobilidade é a velocidade adquirida por um transportador de carga elétrica sob a ação de um campo elétrico unitário. Em Física do estado sólido, a mobilidade do elétron caracteriza a rapidez com que um elétron pode se mover através de um metal ou semicondutor, quando submetido a um campo elétrico.
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