Constituição de Semicondutores Professor Anderson Turma 2NAT2 ELETRÔNICA ANALÓGICA Constituição de Semicondutores Professor Anderson Turma 2NAT2

Semicondutores A característica que define se o material é bom condutor, se é mal condutor ou se é semicondutor vem da camada de valência do átomo que constitui este material Átomos que tem menos de 4 elétrons na camada de valência são bons condutores Átomos que tem mais de 4 elétrons na camada de valência, são bons isolantes. Átomos que tem 4 elétrons na camada de valência são SEMICONDUTORES.

Semicondutores Germânio: O germânio é um exemplo de semicondutor. Têm 32 elétrons que são distribuídos em 4 camadas. A camada mais externa (camada de valência) possui 4 elétrons.

Semicondutores Silício: Outro exemplo de semicondutor é o SILÍCIO. Têm 14 elétrons que são distribuídos em 3 camadas. A camada mais externa (camada de valência) possui 4 elétrons.

Semicondutores Cristal de Silício: É a recombinação de átomos de silício para formar um corpo sólido. Para formar um cristal o átomo deve estar estável, ou seja, ter 8 elétrons na camada de valência.

Semicondutores Cristal de Silício: Para manter 8 elétrons na camada de valência o silício faz uma ligação onde partilha os elétrons com o átomo vizinho Essa ligação é chamada de LIGAÇÃO COVALENTE.

Semicondutores Cristal de Silício: Cada vez que um elétron deixa seu átomo para ir para outro átomo vizinho, fica momentaneamente um “buraco”, até que venha outro elétron de outro átomo para preencher este espaço... A isso chamamos de LACUNA

Semicondutores Fluxo de Elétrons Livres e Lacunas: O elétron se movimenta em um determinado sentido deixando para trás uma lacuna... O que dá impressão que as lacunas se movimentam no sentido contrário aos dos elétrons livres.

Dopagem do Semicondutor O Semicondutor é dopado para aumentar sua condutibilidade. Aumentando elétrons livres: Adiciona-se elétrons pentavalentes (5 elétrons na camada de valência). Exemplos de átomos pentavalentes: antimônio e fósforo. Aumenta assim os elétrons livres.

Dopagem do Semicondutor O Semicondutor é dopado para aumentar sua condutibilidade. Aumentando as Lacunas: Adiciona-se elétrons trivalentes(3 elétrons na camada de valência). Exemplos de átomos trivalentes: alumínio, boro, gálio. Aumenta assim a falta de elétrons, ou seja, aumenta o número de lacunas.

Dopagem do Semicondutor

Semicondutor Tipo p O silício que foi dopado com impureza trivalente é chamado de semicondutor de tipo p O ‘p’ se relaciona ao POSITIVO. As lacunas são portadores majoritários Os elétrons livres são portadores minoritários.

Semicondutor Tipo n O silício que foi dopado com impureza pentavalente é chamado de semicondutor de tipo n O ‘n’ se relaciona ao NEGATIVO. Os elétrons livres são portadores majoritários As lacunas são portadores minoritários.

Diodo Quando são unidos através de uma JUNÇÃO o semicondutor do tipo P, com o semicondutor do tipo N, é criado um dispositivo eletrônico, chamado DIODO.

Diodo Camada de Depleção

Diodo Barreira de Potêncial Silicio 0,7V Germânio 0,3V

Diodo Polarização Direta

Diodo Polarização Reversa

Diodo Tensão de Ruptura Efeito Avalanche: Continue a aumentar a tensão reversa e você atingirá sua tensão de ruptura. Uma vez atingida a tensão de ruptura, um grande número de portadores minoritários aparece repentinamente na camada de depleção e o diodo conduz fortemente

Interpretação da folha de Dados A tensão de Ruptura Reversa Tensão de Pico Inverso Repetitivo: VRRM Tensão de Pico Inverso de Trabalho VRWM Tensão de Bloqueio CC: VR A corrente Máxima Direta Corrente Direta Retificada Média: I0 Queda de Tensão Direta A corrente Reversa Máxima