diodos

DIODOS SEMICONDUTORES
Alexandre S. Lujan
Semikron Semicondutores Ltda.
Carapicuíba - SP

1

 Sumário:
Semicondutores
Junção P-N
Tipos de diodos semicondutores
Fabricação de diodos de potência

Sumário
2

 Materiais Semicondutores:
Resistividade: 10 - 1000 xcm.
Metais - 10-6 xcm; isolantes - >1010 xcm
Dois tipos de portadores de corrente: elétrons (negativos) e buracos (positivos).

Resistividade apresenta coeficiente de temperatura negativo.

Semicondutores
3

 Materiais semicondutores:
Coluna IV, III-V ou II-VI da
Tabela Periódica. Últimas camadas eletrônicas estão completas. Exemplos: Silício (Si), silíciogermânio (SiGe), arseneto de gálio (GaAs), sulfeto de cádmio
(CdS).

Podem ser formados até por ligas ternárias ou quaternárias:
AlGaAs, InGaAsP.

Semicondutores
4

 Estrutura de um semicondutor:

Estrutura cristalina.
Maioria possui estrutura igual à do diamante.

Ligações covalentes a iônicas. Semicondutores
5

 Estrutura bidimensional

Silício

elétron

Semicondutores
6

 Concentração de portadores:
Materiais puros possuem igual concentração de elétrons, n, e buracos, p.
O produto das concentrações é função da temperatura:

n p = ni2(T) ni é a concentração intrínseca de portadores

Semicondutores
7

 Dopagem:
Altera a resistividade do material.
Substituição de um átomo de Silício por átomos de impurezas dopantes das colunas III ou V da Tabela
Periódica.
Átomos da coluna III - são chamados trivalentes ou aceitadores e usados para criar camadas com predominância de buracos, ou tipo P.
Átomos da coluna V - são chamados pentavalentes ou doadores e usados para criar camadas com predominância de elétrons, ou tipo N.
A concentração de impurezas dopantes varia de
1x1013 a 1x1021 átomos/cm3.
Semicondutores
8

 Exemplos de dopantes para o silício: Tipo P:
Boro (B), Alumínio (Al) e
Gálio (Ga).
Tipo N:
Fósforo (P), Arsênio (As)