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1 Introdução à física do estado sólido (semicondutores)
1.1 Estrutura atômica
Já sabemos que podemos dividir uma substância em porções cada vez menores até chegar a menor das porções, que denominamos molécula.
A molécula é a menor porção que um material pode ser dividido sem que com isso venha sofrer alterações em suas propriedades.
Se dividimos a molécula em partes, chegaremos ao átomo, sendo que este não mais conservará as propriedades do material subdividido.
O átomo é composto de outras partículas que são os elétrons, prótons e nêutrons, conforme figura abaixo:

Fig. 1.1 – Átomo de Silício (Si)

Os prótons (p) possuem cargas elétricas positivas.
Os elétrons (e) possuem cargas elétricas negativas.
Como vemos, o átomo é formado por camadas concêntricas onde ficam os elétrons, que giram em torno do núcleo. As camadas são níveis de energia.
Chaamos de elétrons de valência que pertencem à última camada (camada externa) do átomo.
Um átomo possui no máximo 07 (sete) camadas, assim denominadas: k, l, m, n, o, p, q, conforme a figura abaixo.

Fig. 1.2 – Níveis de Energia
Na tabela abaixo temos o número máximo de elétrons por camadas:

CAMADA
Nº DE ELÉTRONS
K
2
L
8
M
18
N
32
O
32
P
18
Q
8

As camadas inferiores, uma vez completas, não podem nem recebem elétrons, logo os elétrons de valência (elétrons da última camada externa) são os únicos em condição de participarem de fenômenos químicos ou mesmo elétricos.

1.2 Classificação dos materiais quanto à condutividade
Os materiais podem ser classificados em 03 (três) tipos:
Condutores
Isolantes
Semicondutores

Condutores:
Dizemos que um material é condutor, quando os elétrons são fracamente ligados ao núcleo e ao serem submetidos a uma diferença de potencial passam a se locomover no interior do material.
Podemos citar como exemplo o ouro, a prata, o cobre e outros.

Isolantes:
Dizemos que um material é isolante, quando os elétrons se encontram fortemente presos em sua ligações,